提高應(yīng)急撤離地面演示參試者安全性的研究

王 敏 吳 洋 周 琳 / WANG Min WU Yang ZHOU Lin(上海飛機設(shè)計研究院，上海201210)(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210, China)

提高應(yīng)急撤離地面演示參試者安全性的研究

王 敏 吳 洋 周 琳 / WANG Min WU Yang ZHOU Lin
(上海飛機設(shè)計研究院，上海201210)
(Shanghai Aircraft Design and Research Institute, Shanghai 201210, China)

應(yīng)急撤離地面演示試驗是民用飛機適航取證工作中一項重大的全機性適航驗證試驗。從提高演示試驗參試者安全性角度，解讀了相關(guān)的適航規(guī)章要求。結(jié)合某型號的實踐經(jīng)驗，在不影響試驗結(jié)果的情況下，從完善應(yīng)急撤離地面演示程序、應(yīng)急預(yù)案、增加旅客保護措施、尋求替代程序幾方面給出建議，使得演示參試者得到保護以免受傷。

應(yīng)急撤離；地面演示；參試者安全

0 引言

根據(jù)中國民用航空總局(CAAC)頒布的CCAR25.803(c)及附錄J的要求[1]，為了驗證飛機具備在緊急情況下的地面應(yīng)急撤離能力，應(yīng)按照適航條款進行全尺寸應(yīng)急撤離地面演示試驗。全尺寸應(yīng)急撤離演示在模擬的黑夜條件和緊急迫降場景下進行，眾多參試人員從飛機上跳入充氣滑梯滑至地面，在這過程中發(fā)生人員受傷的風(fēng)險較大。從安全性角度考慮，在不影響試驗結(jié)果的情況下，演示參試者應(yīng)得到保護以免受傷。

因此，適航當局通過修訂條款和發(fā)布最新的咨詢通告，不斷地完善應(yīng)急撤離演示程序、提供更規(guī)范的指導(dǎo)意見以及尋求其他可替代的符合性驗證方法，以提高民用飛機應(yīng)急撤離地面演示參試者的安全。

本文對提高民用飛機應(yīng)急撤離地面演示的參試者安全相關(guān)的適航條款進行了研究，并提出了對應(yīng)的解決方案。

1 民用飛機應(yīng)急撤離地面演示的意義和風(fēng)險

中國民用航空總局(CAAC)頒布的CCAR25.803(c)[1]規(guī)定：“客座量大于44 座的飛機，必須表明其最大乘座量的乘員能在90s內(nèi)在模擬的應(yīng)急情況下從飛機撤離至地面，該乘座量包括申請合格審定的中國民用航空局有關(guān)營運規(guī)定所要求的機組成員人數(shù)在內(nèi)。對于這一點的符合性，必須通過按本部附錄J規(guī)定的試驗準則所進行的實際演示來表明，除非中國民用航空局適航部門認為分析與試驗的結(jié)合足以提供與實際演示所能獲得的數(shù)據(jù)等同的數(shù)據(jù)資料?！?/p>

應(yīng)急撤離地面演示試驗是民用飛機適航取證工作中重大的一項全機性適航驗證試驗。應(yīng)急撤離地面演示試驗不僅是對地面應(yīng)急撤離時間的檢查，更是對與客艙安全相關(guān)的各個方面設(shè)計符合性的檢查，也是對飛機應(yīng)急撤離程序合理性的考核。通過此項試驗，可以證明飛機具備在緊急情況下的地面應(yīng)急撤離能力，以及機組培訓(xùn)和應(yīng)急程序的有效性。

在進行全尺寸應(yīng)急撤離演示時，為了模擬真實的應(yīng)急撤離場景，對試驗環(huán)境和參試人員有嚴格的要求[3]：

1)試驗時應(yīng)模擬黑夜條件，只可以使用飛機應(yīng)急照明系統(tǒng)提供照明；

2)試驗時模擬應(yīng)急撤離的場景，比如在過道和應(yīng)急出口通道上放置輕微的障礙物；

3)對選取的旅客志愿者的年齡和男女比例有嚴格要求，必須招募一定數(shù)量的女性和50歲以上的志愿者；

4)選取的旅客志愿者不允許是：正規(guī)擔(dān)任維護或操作飛機職務(wù)的機組人員、機械員和訓(xùn)練人員；參與應(yīng)急撤離系統(tǒng)的設(shè)計和適航取證的工作人員；參與應(yīng)急撤離機組人員培訓(xùn)的工作人員；指導(dǎo)過應(yīng)急撤離演示的工作人員；演示前六個月內(nèi)參加過演示的人員；

5)試驗前，參試的旅客志愿者不允許被告知除了安全簡介、飛機乘客安全須知卡、飛機出口座位旅客須知卡以外的關(guān)于應(yīng)急出口的位置和操作方法的信息；不允許被透露任何的試驗程序細節(jié)，包括應(yīng)急撤離時間限制、可以使用的應(yīng)急出口比例等。

因此，全尺寸應(yīng)急撤離地面演示過程中人員受傷的風(fēng)險較大，抽樣調(diào)查結(jié)果[2]如下：

1)通過對1972年到1980年之間的七次全尺寸撤離演示的抽樣調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在包括旅客和機組成員在內(nèi)的2 571人中有166位參試者受傷，占6.5%。

2)對1972年到1991年之間的19次全尺寸撤離演示的評審發(fā)現(xiàn)，5 797位參試者中有269人受傷，占旅客和機組成員的4.5%。在提供了受傷類型信息的7次演示中涉及傷者216人，有13人骨折、63人扭傷或拉傷、32人挫傷、108人劃傷或擦傷。在麥道DC-11進行的一次有410個人參與的演示中，甚至發(fā)生了一名參試者嚴重受傷，導(dǎo)致癱瘓。

從安全性角度考慮，美國聯(lián)邦航空局(FAA)認為在應(yīng)急撤離演示中，4.5%的受傷率是不能接受的。在不影響試驗結(jié)果的情況下，演示參試者應(yīng)該得到保護以免受傷。

2 提高參試者安全的適航規(guī)章要求解讀

2.1 FAA修正案25-117解讀

2004年12月17日，美國聯(lián)邦航空局運輸部發(fā)布了117號修正案“修訂應(yīng)急撤離演示程序以提高參試者的安全性”，修訂了運輸類飛機適航標準以允許在進行全尺寸應(yīng)急撤離演示時具有某些替代程序。這些更改將使全尺寸應(yīng)急撤離演示對參試者更加安全并將現(xiàn)有的一些做法法典化[2]。

117號修正案中對附錄J“應(yīng)急撤離演示”的部分條款進行了修訂。這些修訂已經(jīng)納入了2011年發(fā)布的中國民用航空規(guī)章第25部-運輸類飛機適航標準CCAR 25-R4[1]中。主要是以下四個方面：

1)修訂一：修正外部照明條件

對附錄J的(a)款做了修正，對于應(yīng)急撤離演示過程中的飛機外部照明水平，允許在飛機應(yīng)急照明系統(tǒng)工作之前有不超過3.229 勒(0.3 ft燭光)的外部照明[2]以替代原來的“黑夜”的條件。

修訂后照明程度大體相當于客艙僅由應(yīng)急照明系統(tǒng)提供照明時的水平。允許在飛機外部提供這樣程度的微弱照明，可以提高演示指揮者發(fā)現(xiàn)演示中可能出現(xiàn)的問題并更快對其做出反應(yīng)的能力，可以比過去更快地停止演示來減少受傷的數(shù)量。

2)修訂二：允許預(yù)先展開撤離滑梯

對附錄J的(p)款做了修正，允許帶有充氣滑梯的應(yīng)急出口在演示開始之前使滑梯展開好備用。如果使用這種方法，那么在單獨的部件試驗中確定的出口準備時間將需要以某種方式予以計及。這一更改可防止參試者在滑梯完全展開可使用之前撤離飛機，如果發(fā)生這樣的事情的話嚴重受傷的可能性是很大的，尤其是考慮到寬機身飛機的門檻高度。額外的受益是充氣滑梯的預(yù)先展開可以防止放置在飛機旁邊用來方便演示或記錄演示情況的設(shè)備將滑梯損壞的危險。充氣滑梯的預(yù)先展開還可以允許在滑梯周圍正確放置安全墊以及在演示開始之前提供對其進行檢查的機會[2]。

附錄J的(f)款做了修正，刪去對于每個外部艙門和出口必須處于起飛時的形態(tài)的要求。這項更改是必須的，以便與對于(p)款的允許在演示開始之前展開充氣滑梯的上述更改保持一致[2]。

如果申請人選擇預(yù)先展開滑梯，需要特別注意地是，必須配置飛機以避免在開始演示前向飛機上參與演示的人員暴露將供使用的應(yīng)急出口。所使用的每個出口對于撤離時間最終結(jié)果的影響的評估方法也必須在事先取得一致意見[2]。

3)修訂三：補充安全簡介

對附錄J的(n)款做了修正，允許對旅客作演示所需的安全程序或在演示地點必須做的說明。這樣的簡介也可幫助一些參試者避免在已經(jīng)發(fā)生潛在安全問題(比如撤離滑梯崩塌)的情況下，再加入受傷的隊伍之中。它也能提供一些在演示場所發(fā)生問題(比如建筑物內(nèi)著火)時十分有幫助的信息。該簡介必須認真構(gòu)制，不得向參試者透露任何能使其加快撤離飛機的信息。此外，還允許飛行機組可以在遵循經(jīng)批準的培訓(xùn)大綱的情況下在滑梯的底部協(xié)助[2]。

2.2 FAA咨詢通告AC 25.803-1A解讀

2012年3月12日，F(xiàn)AA發(fā)布了咨詢通告AC 25.803-1A“Emergency Evacuation Demonstrations”[3]，取代了1989年11月13日發(fā)布的咨詢通告AC 25.803-1, Emergency Evacuation Demonstrations。

AC 25.803-1A的目的是對25部符合性驗證進行指導(dǎo)，符合性驗證方法包括兩種：一種方法是進行全尺寸應(yīng)急撤離演示；另一種方法是使用分析和試驗相結(jié)合的方法，將AC25.803-1和AC 25.803-1A兩個版本的AC進行對比，可以看出新版本的AC在提高應(yīng)急撤離地面演示的安全性方面也給出了很多指導(dǎo)意見。

1)指導(dǎo)意見一：補充了對使用分析和試驗相結(jié)合的方法的指導(dǎo)

減少全尺寸應(yīng)急撤離演示試驗的次數(shù)可以降低參試者受傷的可能性，特別是在從飛機撤離至地面的這個階段。因此， FAA可以考慮申請人關(guān)于對新型號或改型飛機做采用分析方法的建議，但這些分析應(yīng)以適當?shù)脑囼灁?shù)據(jù)作為支持。

AC25.803-1A對需要的試驗支持工作給出了建議，還特別增加了一章“對于使用分析和試驗相結(jié)合的方法來證明25.803(c)條款的符合性”以對采用分析和試驗相結(jié)合的方法進行指導(dǎo)。

2)指導(dǎo)意見二：增加對試驗結(jié)果的部分許可方式

AC25.803-1A中指出，如果試驗中旅客和機組人員沒有在90s內(nèi)全部撤離出來，審查方可能可以給予一種部分許可，即90s地面撤離能力等于或低于演示中撤離出來的人數(shù)。申請人需要提交機內(nèi)外錄像資料等試驗文件來證明部分許可中的撤離能力，并確定試驗失敗的原因。審查時會依據(jù)包括90s內(nèi)撤離出來的機組人數(shù)在內(nèi)的各種因素，最后由審查方來決定批準結(jié)果[3]。

這種許可方式替代了之前的試驗失敗則必需進行第二次應(yīng)急撤離演示的做法，可以減少全尺寸應(yīng)急撤離演示試驗的次數(shù)以避免更多的可能的參試人員受傷。

3)指導(dǎo)意見三：加強參試人員的安全保護

AC25.803-1A中增加了試驗參試人員穿著長袖長褲和平跟鞋，以及給參試人員發(fā)放手套的建議[3]。

在使用撤離滑梯下滑過程中，沒有應(yīng)急撤離滑梯使用經(jīng)驗的志愿者會常常忽視或由于緊張而忘記安全須知卡中介紹的跳滑梯的正確姿勢，下滑時很容易用雙手去拉拽應(yīng)急滑梯，這樣很容易引起皮膚與滑梯表面的快速摩擦而造成嚴重擦傷，同樣，下滑時手臂、腿等裸露的皮膚也很有可能發(fā)生擦傷的問題。另外，穿著高跟鞋的女性在奔跑過程中也容易造成摔倒和扭傷等，而尖銳的高跟物品還可能損傷滑梯表面以至滑梯漏氣，會造成后續(xù)撤離人員的受傷。因此，新增的這些建議可以大大減少演示中可能發(fā)生的受傷。

4)指導(dǎo)意見四：強調(diào)試驗異常情況的處理程序

AC25.803-1A中指出，試驗指揮者必須有發(fā)生異常情況時中止演示的手段，并要求提前對信號系統(tǒng)進行測試[3]。

因此，試驗的組織者必須提前考慮到試驗過程中所有可能發(fā)生的異常情況，并做好所有情況的處理程序，并對這些程序和程序中使用到的信號系統(tǒng)進行演練，這樣才能有效地防止異常情況而導(dǎo)致的不必要的人員傷害。

另外，AC25.803-1A中還要求進行機內(nèi)和機外的全程錄像和監(jiān)控。這不僅對獲取數(shù)據(jù)、解釋非正常情況和確認試驗失敗原因非常有用，而且使用監(jiān)控可以在試驗進程中及時地發(fā)現(xiàn)異常情況，便于試驗組織者做出應(yīng)對措施，防止事故的發(fā)生和擴大[3]。

3 應(yīng)用案例

某型號飛機應(yīng)急撤離地面演示時，申請方充分考慮到上述適航規(guī)章中對于提高民用飛機應(yīng)急撤離地面演示參試者安全性的要求和指導(dǎo)意見，在試驗現(xiàn)場布置、試驗程序編制、試驗數(shù)據(jù)處理、試驗組織管理、志愿者招募等方面采取了一系列的措施，使得參試者得到最大程度上的保護。

試驗結(jié)果表明，試驗前制定的保護措施有效，試驗現(xiàn)場參試人員撤離緊湊有序，未發(fā)生旅客受傷等異常情況。試驗程序和試驗結(jié)果均滿足適航規(guī)章的要求。

下面對采用的安全措施進行簡要的說明。

1)參試人員的安全告知

在進行志愿者招募的時候，應(yīng)對志愿者進行正規(guī)的體檢，有高血壓、心臟病及關(guān)節(jié)活動不方便的志愿者不具備參加試驗的資格。

在進行志愿者招募的時候，應(yīng)簽訂志愿者協(xié)議和進行試驗前的安全教育，以告知志愿者試驗中可預(yù)期的風(fēng)險，但需要注意的是，申請方不應(yīng)該透露試驗程序的細節(jié)給參試人員。

參試人員可以被告知下列信息：

(1)自愿參加及退出試驗的說明：任何非自愿和強迫參加演示的行為均被禁止；所有志愿者在登機前都可以向現(xiàn)場工作人員聲明退出，退出的人員將不會受到任何形式的處罰；

(2)保險及補償：志愿者如果受傷，他們可以得到的賠償以及賠償程序；志愿者參加試驗后可以得到的報酬，以及對社會產(chǎn)生的影響(如通過驗證了飛機的應(yīng)急撤離能力提高了飛機的安全性等)；

(3)試驗的危險性：試驗中存在著受傷的可能與風(fēng)險，包括在撤離中的擠壓，踩踏；從應(yīng)急撤離滑梯撤離時裸露肌膚在滑梯上的擦傷；滑梯落地時的摔傷，扭傷；志愿者在演示開始后試圖退出試驗的后果，比如擋在應(yīng)急出口門口的話，可能會被乘務(wù)員推到應(yīng)急滑梯上；以及其他在試驗中可能的其他身體及心理傷害；

(4)試驗現(xiàn)場提供的安全保護措施，以及演示開始前和演示結(jié)束后應(yīng)遵守的后勤方面的程序；

(5)志愿者為了減輕不適或受傷可以采用的措施：如建議穿著長袖長褲和平跟鞋、可以佩戴手套等。

2)試驗現(xiàn)場的安全保護措施

在試驗中應(yīng)給參試人員提供全面的安全保障，將志愿者受傷的可能性降到最低，包括：

(1)所有工作人員經(jīng)過了專業(yè)的培訓(xùn)，在撤離過程中能合理地引導(dǎo)和保護志愿者撤離；

(2)放置保護墊以防止從應(yīng)急撤離滑梯落地時人員摔傷和扭傷?？紤]到可能出現(xiàn)的意外，比如應(yīng)急出口誤打開、應(yīng)急滑梯充氣未成功、應(yīng)急滑梯脫落或者漏氣等情況，應(yīng)在可用的應(yīng)急出口和不可用的應(yīng)急出口下方均放置保護墊，鋪設(shè)面積應(yīng)覆蓋到應(yīng)急出口的下方、整個滑梯的下方直至滑梯的接地端；

(3)現(xiàn)場安排救護車和救護人員隨時待命，若出現(xiàn)受傷的情況可以及時治療并迅速送往醫(yī)院。

3)現(xiàn)場監(jiān)控設(shè)備的布置

試驗前安裝并調(diào)試好監(jiān)控設(shè)備，要求能完成在黑暗條件下的全程錄像和實時監(jiān)控。

在飛機內(nèi)部和外部都應(yīng)放置紅外攝像頭。攝像頭的數(shù)量和放置，應(yīng)能滿足對飛機內(nèi)外所有應(yīng)急撤離場景的拍攝。飛機外部的攝像頭應(yīng)能拍攝到飛機所有應(yīng)急出口、充氣滑梯展開以及地面保護墊的區(qū)域；飛機內(nèi)部的攝像頭應(yīng)能拍攝到駕駛艙內(nèi)部和客艙內(nèi)部所有機組人員從登機到離機過程里的所有動作。需要注意的是攝像頭的拍攝角度可能會有“死角”，特別是打開應(yīng)急出口時，背對攝像頭的機組人員或乘客會擋住鏡頭，所以試驗前工作人員一定要進行演練來檢查攝像頭是否能拍攝到需要觀察的所有區(qū)域，以保證如果出現(xiàn)異常情況，可以在試驗時通過監(jiān)控來及時作出處理措施或者試驗后通過錄像來分析試驗失敗原因。

攝像頭的安裝位置還應(yīng)注意到不能影響乘客撤離?？团搩?nèi)部的攝像頭要固定在飛機內(nèi)飾板上，客艙外的攝像頭放置位置要充分考慮到是否會影響展開滑梯或工作人員或參試人員的走動。

另外，還需放置拾音器分別采錄駕駛艙和客艙內(nèi)外的聲音信息，這對了解現(xiàn)場情況也是非常必要的。

計時系統(tǒng)必須經(jīng)過計量，另外建議精度至少要達到0.01s。這樣監(jiān)控錄像中顯示的時間才能成為試驗結(jié)果的有效記錄數(shù)據(jù)，否則只能作為參考。

(4)試驗異常情況的處理程序

需建立高效的、責(zé)任心強的組織管理團隊。在試驗前明確各崗位職責(zé)，試驗指揮組負責(zé)處理試驗現(xiàn)場問題及試驗決策，試驗過程中各崗位人員必須堅守崗位，發(fā)現(xiàn)問題及時報告試驗指揮。

明確現(xiàn)場通訊方式，包括試驗指揮者、各崗位工作人員、機長、副駕駛、乘務(wù)員、旅客之前的通訊工具、通訊用語。編制詳細的工作程序，并提前演練，確保工作程序不存在漏洞和失誤。

應(yīng)在試驗前做好試驗預(yù)案，明確可能發(fā)生的試驗異常情況的事件和處理程序。試驗預(yù)案應(yīng)得到審查方的認可，以免處理程序影響試驗結(jié)果。

建議在試驗預(yù)案中要考慮的情況，包括但不限于下列場景：

(1)應(yīng)急出口打開失誤，即打開了不可使用的應(yīng)急出口；

(2)應(yīng)急撤離指令發(fā)出一定時間后仍然沒有打開所有可使用的應(yīng)急出口；

(3)所有或某個應(yīng)急撤離滑梯拋放失敗，包括應(yīng)急滑梯包脫落，應(yīng)急滑梯充氣失敗；

(4)應(yīng)急撤離滑梯在撤離過程中漏氣；

(5)某一可以使用的應(yīng)急出口開啟失敗；

(6)某一可以使用的應(yīng)急出口開啟成功但應(yīng)急撤離滑梯拋放失敗；

(7)開始撤離后，客艙應(yīng)急照明系統(tǒng)工作失?。?/p>

(8)地面安全墊在旅客撤離過程中被沖散；

(9)應(yīng)急撤離滑梯下方由于參試人員跌倒，摔傷，造成人員堵塞，致使后續(xù)人員無法繼續(xù)撤離；

(10)旅客在離開應(yīng)急撤離滑梯后發(fā)生摔倒，扭傷等。

試驗現(xiàn)場設(shè)置疏導(dǎo)工作人員站在應(yīng)急撤離滑梯底部，引導(dǎo)旅客撤向指定疏離區(qū)域。疏導(dǎo)員在演示過程中不得干擾參試人員撤離的進程，不得在撤離時加以幫助從而加快撤離速率，但是有上述異常情況發(fā)生并可能導(dǎo)致人員受傷時，疏導(dǎo)員可以按照規(guī)定的處理程序進行援助。

5)規(guī)范試驗數(shù)據(jù)的記錄

如果改型飛機和新的飛機構(gòu)型不進行全尺寸的應(yīng)急撤離演示而采用分析的方法，則需要用本機型的試驗數(shù)據(jù)作為支持。因此，應(yīng)參照AC 25.803-1A中提供的對使用分析和試驗相結(jié)合的方法的指導(dǎo)，在進行應(yīng)急撤離演示時規(guī)范對試驗條件、試驗構(gòu)型的描述并獲取足夠的試驗數(shù)據(jù)。

如果監(jiān)控系統(tǒng)的計量和精度能滿足要求，使得顯示時間成為試驗結(jié)果的有效記錄數(shù)據(jù)的話，是非常有意義的。如果監(jiān)控系統(tǒng)不能滿足記錄要求的話，就需要在人工計時的環(huán)節(jié)多記錄一些數(shù)據(jù)，除了演示開始和結(jié)束的時刻之外，還應(yīng)記錄艙門完全打開的時刻、每個應(yīng)急撤離滑梯著地的時刻、每個應(yīng)急出口第一人著地的時刻、每個應(yīng)急出口最后一人著地的時刻。

4 結(jié)論

本文解讀了最新發(fā)布的FAA修正案25-117和咨詢通告AC 25.803-1A中關(guān)于提高應(yīng)急撤離地面演示的安全性方面的要求和指導(dǎo)意見，結(jié)合某機型的應(yīng)急撤離地面演示案例，從完善應(yīng)急撤離地面演示程序、應(yīng)急預(yù)案、增加現(xiàn)場旅客保護措施、尋求替代程序幾方面給出了建議。實踐證明，提高應(yīng)急撤離地面演示的參試者安全的研究是非常必要的，本文中提出的建議是有效的，可以在不影響試驗結(jié)果的前提下，使得演示參試者得到保護以免受傷。

[1] 中國民航局.CCAR 25-R4 中國民用航空規(guī)章第25部-運輸類飛機適航標準[S].中國：中國民用航空局，2011.

[2] Federal Aviation Regulations(FAR).Part 25-Airworthiness Standards: Transport Category Airplanes, Amendment 117 [S].USA:FAR, 2004.

[3] Federal Aviation Administration. Advisory Circular AC 25.803-1A: Emergency Evacuation Demonstrations[S]. Washington DC: Department of Transport,2012.

Research on Participant Safety Improvement in Emergency Evacuation Demonstration

Emergency evacuation demonstration is an essential aircraft level test in the certification process for civil aircraft. With respect to participant safety, the relevant airworthiness regulations are studied. The practice from the test for one airplane is reviewed. Without affecting the test result, suggestions are given to protect the participants from injury, which include contingency plan, increase of the protection solutions for test participants and back-up procedures.

emergency evacuation; demonstration; participant safety

10.19416/j.cnki.1674-9804.2017.02.004

V223+.4

A

王 敏 女，碩士，高工。主要研究方向：民用飛機總體設(shè)計技術(shù)；E-mail: wangmin@comac.cc

吳 洋 男，碩士，高工。主要研究方向：民用飛機總體設(shè)計技術(shù)；E-mail: wuyang@comac.cc

周 琳 女，碩士，研究員。主要研究方向：民用飛機總體設(shè)計技術(shù)；E-mail: zhoulin@comac.cc