邵玄玄 徐 新
(中國直升機設計研究所,江西 景德鎮(zhèn) 333000)
我國國土面積廣闊,各種突發(fā)自然災害或應急情況種類較多,僅2021年就出現(xiàn)包括河南特大型暴雨、四川瀘縣6.0級地震等各類自然災害以及神舟十二號載人飛船返回艙著陸后的地面搜救等應急情況,使得我國航空救援態(tài)勢日益緊迫,對我國的航空救援能力提出更高要求。為解決物資投送及災區(qū)食物、飲水、藥品等物資短缺的問題,加速推進航空救援能力建設至為重要。
航空救援能力體現(xiàn)了國家服務社會的綜合水平,直升機作為航空應急救援工作利器,是航空救援體系中最關鍵的裝備,以機動靈活的優(yōu)勢,可以快速到達高原、沿海、山區(qū)等復雜災難現(xiàn)場,實施搜索、醫(yī)療、物資運輸、起吊及空中指揮等工作,在自然災害、消防救援、重大突發(fā)事件等方面發(fā)揮著核心作用。但是國內直升機數(shù)量并不能滿足應急救援需要,因此,必須加快推進以直升機裝備為核心的航空救援能力建設,包括直升機裝備研發(fā)、加強適航能力建設、加快重型機研制以及提高自主創(chuàng)新能力等,縮短國內外技術差距。本文通過分析國內航空救援直升機現(xiàn)狀,總結了國內航空救援直升機存在的問題,指出了我國航空救援直升機仍然需要不斷地完善,并且提出了相應的發(fā)展策略。
我國航空救援直升機隊伍成立的時間較晚,目前數(shù)量也相對較少,且救援直升機主要以消防救援為主,兼顧搜索、投送、地震、通信、打撈、醫(yī)療等救援任務。中國航空應急救援隊伍目前由以下幾個方面組成:
(1)軍隊。在歷次搶險救災中,軍隊一直是國內航空救援的主要力量,承擔了國內救援的大部分任務,但是應急救援并不是軍隊的主要職責。目前,軍用救援直升機主要以直-8系列、米-171等運輸直升機為主,數(shù)量并不多且無法全部用于救援任務。如2021年9月17日神舟十二號返回艙降落東風著陸場,所用到的搜救直升機便為俄制米-171型直升機,如圖1所示。
圖1 米-171型直升機搜救神舟十二號返回艙
(2)交通運輸部救助打撈局。是目前國內專業(yè)從事航空救援的國家隊伍,主要面對海事救援,在沿海分布有四個主要基地:珠海、蓬萊、上海、廈門。目前運營4架S-76、4架H225及2架H175搜救型直升機。
(3)各地警用航空隊,國內警用直升機從20世紀90年代逐步發(fā)展起來,到2020年國內共計運營68架政府直升機,包含中國警航48架。
(4)應急管理部。森林消防局直升機支隊是國家綜合性消防救援隊伍中唯一的航空救援力量,現(xiàn)裝備國產大型直升機17架(2021年墜毀1架),主要以Z8/Z8A系列為主,部署在黑龍江大慶(11架)和云南昆明(6架)。主要以偵查巡護、搜索營救、森林滅火等航空應急救援任務為主。
其次,應急管理部航空護林站,主要通過向通航企業(yè)購買直升機航空應急救援服務,租用地方航空公司航空器,使用主要直升機基本都是國外機型:M-26、M-171、M-8、K-32、K-MAX、H-225、H-125、EC-135、S-76、S-92、BELL-412、BELL-429、AW-139等。
(5)地方政府通過購買服務從通航公司租賃飛機。目前,省級應急救援隊伍通過購買服務,基本上解決了地方政府的救援能力。例如,廣東省應急管理廳租用主要機型有M-26直升機、K-32直升機、M-171直升機;湖南航空消防救援大隊向翔為通航公司租借H125等六架救援直升機;山東省航空護林基地租有米-26、卡-32、EC225、米-171等機型為主;江西省航空護林局租有米-26、國產AC313、EC135直升機。其中米-26是目前世界上在役最大的直升機如圖2所示,最大起飛重量達56噸,全國僅有4架。
圖2 米-26重型直升機
(6)民用航空器群體。以陜西直升機、青島直升機公司為代表的通航運營隊伍,主要提供直升機的租賃服務等,是國內通航直升機的主要運營和持有者。
截至2021年6月中國內地通用航空直升機總數(shù)達1 049架,其中活塞直升機占直升機總數(shù)的35%,最具代表性的是羅賓遜的R44和R22,兩者在數(shù)量上占活塞直升機總數(shù)的86%。由于活塞直升機性能相對于渦輪類型較為弱勢,在國內主要作為飛行培訓、觀光旅游以及航拍航攝等業(yè)務。因此,國內航空救援直升機主要以渦輪類型為主。至2021年,中國共有民用渦輪直升機約773架,較2020年增加55架,增長率為8%。圖3顯示我國主要商用直升機運營商持有的直升機數(shù)量。在我國商用直升機市場中,空客H155、H135和H145等類型直升機超過268架,占據(jù)了國內約35%的市場份額,其次是貝爾199架、萊安納多102架及俄直等,其中國產中航工業(yè)僅51架。
圖3 主要通航直升機運營商(單位/架)
圖4顯示的是國內通航直升機的配置類型,多數(shù)直升機能夠執(zhí)行多功能任務,包括貨物吊運、石油和采礦運輸、空中觀光游覽、海上作業(yè)活動、航空護林(航空測量、記錄和林業(yè)保護)、消防任務、電力巡檢任務、空中攝影、農林噴灑、空中媒體等,但是總的來看,能夠投入航空救援任務的直升機數(shù)量占比在40%~50%,即我國國內救援直升機數(shù)量在300~350架之間,一般行業(yè)統(tǒng)計認為在300架左右。
圖4 通航直升機配置類型
中航工業(yè)是國內唯一的直升機制造商,國內所有民用直升機均由該公司生產,在國內技術上處于領先地位。國產直升機主要以中航工業(yè)的AC系列為主,至2020年,國內共運營有AC311系列26架、AC312系列21架、AC313系列4架共51架民用直升機。其中AC311系列主要用于警用及通航公司、AC312系列主要用于武警、海警;AC313系列是13噸級大型三發(fā)民用直升機,包含發(fā)動機在內的基本所有部件都是國產,根據(jù)民航CCAR-29R1規(guī)章要求取證,發(fā)展成能夠滿足高溫、高寒和高原等復雜地區(qū)飛行要求的客貨兩用機型。主要用于航空運輸及消防救援等任務,能夠極大增強我國航空救援能力,但目前數(shù)量較少、裝備不多且市場發(fā)展有限。
近年來國內積極推進產品結構調整和發(fā)展,進一步完善了民用直升機譜系,主要包括AC311、AC312、AC313系列;2016年渦軸16發(fā)動機取證基礎上,中法合作的中型8噸級EC175-AC352型直升機在換發(fā)后,全面進入條款驗證試飛階段,計劃于2021年12月取證;超輕型直升機完成詳細設計評審,并推動中國民航頒布輕型運動類直升機審定標準;中俄合作的40噸級重型直升機。
但是,在國內民用直升機發(fā)展的過程中仍存在很多問題,如人才結構不合理、適航能力欠缺、制度機制不完善、裝備體系不健全、技術水平不足等諸多問題,要從提升技能水平、構建人才隊伍、研發(fā)配套裝備、加強創(chuàng)新能力等方面入手著力解決問題。
民機發(fā)展,適航先行。適航能力建設嚴重影響到新型直升機研發(fā)進度以及投入市場的周期。目前,國內普遍對適航專業(yè)的重視度不夠,主要體現(xiàn)在適航專業(yè)人才隊伍建設、專業(yè)技術水平、標準規(guī)范研究、程序手冊制定、質量保證體系及適航管理等方面,嚴重制約國產民用直升機的發(fā)展,使得國產直升機的平均取證年限極大高于國外。
因此,需要強化適航專業(yè)與適航局方的對接工作,深入研究解讀CAAC/FAA/EASA各國規(guī)章和規(guī)范,理解國際適航政策和標準,加強型號研發(fā)和取證活動過程中相關的程序及管理文件的制定,形成型號符合性驗證要求,開展適航技術研究和型號取證適航管理,牽引型號研發(fā)符合適航規(guī)章和程序要求,加快適航能力建設,促進民用直升機發(fā)展。
3.2.1 進一步加快大型運輸航空裝備-重型直升機的研制
重型運輸直升機具有快速和高載重能力??梢酝ㄟ^內部裝載或外部懸掛攜帶重型工程設備或大型武器裝備,并且不必在機場起飛和降落。在中國所有的重大自然災害中都發(fā)揮了很大的作用。目前,只有俄羅斯和美國在國際上生產重型直升機。典型的外國現(xiàn)役重型直升機主要包括俄羅斯米-26、美國CH-53系列和CH-47系列。在國內中輕型直升機比較全面,但重型直升機已成為一個新問題。由于在重型機領域缺乏技術和經驗,尋求外部合作已成為加速發(fā)展重型機的捷徑。2015年,中國和俄羅斯簽署了先進重型直升機項目。這種直升機的起飛重量為38噸,機艙內最大商業(yè)載量為10噸,可攜帶15噸外部吊物,最大航程630公里,最大時速300公里,飛行高度5700米。中俄合作的重型直升機有望能夠彌補我國航空救援裝備上的短板,但是,國內目前僅有4架俄制米-26重型直升機,遠遠不能滿足國內救援需求。因此,需要加快重型機的研制進度以滿足我國各種救災需求。
3.2.2 進一步加強無人機研究應用
充分發(fā)揮維護方便、運輸方便、成本低廉、低空作業(yè)等明顯優(yōu)勢,彌補薄弱的救援環(huán)節(jié),重點執(zhí)行遙測遙感、通信中繼、消防偵察等任務,積極推進低空空域改革,建立應急救援空中綠色通道,為有人機與無人機協(xié)同救援、高效精確救援的新模式創(chuàng)造條件。目前,應加快以AR-500系列無人直升機為平臺的整個無人直升機系列的發(fā)展,加快無人直升機適航標準的制定,促進無人機系統(tǒng)產品標準化、規(guī)范化發(fā)展。
3.2.3 加快直升機裝備研發(fā)能力建設
加快研發(fā)先進直升機發(fā)動機。發(fā)動機作為直升機的心臟,無疑在直升機全生命周期中起到至關重要的作用。由于發(fā)動機的問題,曾經引進直-9型直升機的南京警方,于2021年,轉向購買空中客車公司生產的H155型機;中法合作的AC352直升機由于發(fā)動機被限制出口,只能轉向使用國產WZ16,使得AC352直升機研制周期大大延長。裝備質量情況是制約精準救援的主要因素。在直升機救援過程中,受裝備性能制約最大,尤其是在高原或者海拔高的地帶,直升機功率不能滿足需求,容易引發(fā)直升機墜毀等飛行事故。直升機裝備研發(fā)能力建設體現(xiàn)了一個國家直升機研發(fā)技術水平。
大力開發(fā)醫(yī)療救援平臺等適合航空救援的新產品,加快國產直升機及配套設備的研制生產,使國產直升機在國家救援體系建設中發(fā)揮不可或缺的作用。構建以Z8系列為主的航空應急救援體系,加強配套設備的研發(fā)及裝備體系化建設。適度增加救援隊伍直升機規(guī)模和機型,尤其是加大對高原型直升機的配備。完善機載設備配置,研發(fā)先進救援裝備,真正讓裝備建設成為提升航空救援能力的助推器。
構建專業(yè)化航空應急救援團隊,有計劃、逐批次培訓和打造空中應急救援力量,是我國應急救援航空體系建設的關鍵環(huán)節(jié)之一。目前國內航空應急救援工作仍處在起步發(fā)展階段,亟須構建起一支具有高素質且設備完善的航空應急救援隊伍,提升救災能力,滿足專業(yè)化救援的基本要求,提升救援工作的整體效率。如大力培養(yǎng)AC313等運輸直升機機組戰(zhàn)術水平,也能推進型號的后續(xù)發(fā)展。
國內救援直升機數(shù)量不足,型號有限?,F(xiàn)有的直升機設備遠遠沒有滿足我國各類自然災害和突發(fā)事件應急救援的基本需要。例如,重型直升機設備嚴重短缺,中型直升機市場占有率不足,直升機救援配套設備嚴重不足,與國外性能差距較大??梢酝ㄟ^“自主研制+聯(lián)合研發(fā)”,與空客等國際一線廠商合作,不斷提高自主創(chuàng)新能力,逐步縮小國內外差距,推動中重型直升機裝備發(fā)展。
直升機作為航空救援工作重要裝備,國內市場主要被國外機型占據(jù),國產直升機數(shù)量有限、機型匱乏,無法滿足國內航空救援市場的需求,因此,需要加快直升機裝備的研發(fā)。本文通過分析國內航空救援直升機發(fā)展現(xiàn)狀以及航空救援直升機市場,提出了我國救援直升機現(xiàn)狀存在的問題并提出了合理化的建議,主要包括民機適航能力欠缺、制度機制不完善、裝備體系不健全等諸多問題,要從提升技能水平、構建人才隊伍、研發(fā)配備裝備、加強自主創(chuàng)新能力等方面入手,著力解決制約航空救援力量發(fā)展建設的突出問題,充分發(fā)揮航空救援直升機的核心作用。