海上直升機救援模擬器研究現狀分析

趙守強 趙天翔 李小波 薛俊帥

摘 要：直升機海上救援是一個復雜、包含多種學科知識同時又受很多因素影響的系統體系。直升機憑借它良好的飛行特點，具有很多優勢。在海上參與救援，直升機可以反應迅速，而且在救援過程中直升機上救援人員的視野很開闊，使得他們可以觀察的更廣，做出更好的救援行動。國內直升機救援雖然也發展迅速，可以很好的進行大多數救援行動，但是針對惡劣條件下的救援，國內還沒有相應的模擬系統。在海上救援時，直升機主要是懸停狀態，我們可以模擬其他領域，如汽車模擬駕駛領域、武裝直升機模擬駕駛領域，進行救援直升機模擬器的研發，尤其是針對惡劣海況。

關鍵詞：直升機海上救援；救生艙；救援模擬器

中圖分類號：V275+.1 文獻標志碼：A 文章編號：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

近年來，我國的海上航運行業發展迅速，運輸船舶密度高、通航范圍大，為社會、為國家帶來了可觀的經濟效益，但與此同時，也帶來了很多問題，尤其是人員在海上的安全救援問題，給我們的國家和人民的生命財產安全造成了很大的威脅，帶來了嚴峻的挑戰。目前我們的海上救援主要依靠救援船舶以及救援直升機。而直升機憑借其快速的反應機動能力，救援時能為施救人員提供開闊視野等他救援方式無法比擬的優勢，成為海上救援主力。

2 海上救援現狀

當前，國外發達國家的海上救援救助技術正在朝著更加安全、高效、專業、及時的方向發展。他們憑借著完備的救援救助技術、救援救助裝備救援救助體系，能夠做到及時、高效、安全、專業的救助，大大提高了遇險人員的生存概率。我國在遇險船只定位、查找方面，在大型船只搜尋救助方面，在及時、安全、高效方面，與發達國家還有明顯的差距。

美國海岸警備隊尤為突出，擁有先進的設備以及體系，擁有幾千架海上救援直升機，可以二十四小時隨時出動。在我國，受諸多因素影響，雖然海上救援打撈起步晚，但是國家重視，所以發展較快。救援人員也經過了良好系統的培訓，專業的學習，能夠完成大多數搜索救援任務，但是在惡劣條件下的搜救以及搜救打撈大型船舶明顯還有待提高。

隨著救援體系機制等的完善，我國水上交通事故數和死亡人數越來越少，但是仍然不能掩蓋海上交通事故數量多、潛在威脅大的這一特點。在當前，國家搜救力量是搜救力量中的主力，在海上救援任務中扮演著十分重要的角色，為我們的海上救援提供著堅實的保障。傳統的救助設施有兩個難以克服的因素，一是搜尋、定位人員、船舶失敗，海上搜救人員和專業救援設備無法在事故發生的第一時間發現并定位遇險人員；二是救援過程困難，找到海中遇險人員后，由于海況復雜等各種因素，無法及時提供救援。

3 直升機救援優勢

海上救援直升機具有其他救援方式無法比擬的優勢。例如，直升機的救援范圍更加廣闊。由于在高中飛行，所以直升機上救援人員的視野更加開闊，可以獲得救援的范圍就更加寬闊，于是就大大提高了救援的效率以及成功率。與之搭配的還有直升機上的偵測雷達，更大程度上的提高了我們的救援質量。其次，直升機海上救援還有應急能力快，反應迅速的特點。當人員在海上遇險，時間就是生命。直升機可以快速反應，快速機動，無疑為保障遇險人員的生命財產安全爭取到了寶貴的時間。在直升機上還可以同時進行救助與救護。直升機配備有專業的救援醫生，以及救護間，可以在飛機上就對重傷人員進行快速及時治療，最大限度保障遇險人員生命。

海上救援直升機要配備組合導航以及多普勒氣象雷達，還要有可靠的絞車吊索系統，高性能的紅外搜索裝置等等最大限度保障救援順利、遇險人員安全的設施。

4 直升機救援模擬器研究現狀

通過使用模擬平臺，可以提前對救援過程中出現的問題進行預測評估，提出解決方案，并且可以減少接下來的飛機開發費用。1965年前后，世界上第一臺直升機模擬器被設計制造出來。此后，直升機模擬器發展迅速。俄羅斯、美國等都相繼研制了多個系列，可以用于不同救援情況的直升機模擬平臺，并且取得了不錯的效果，也積累了相當多的數據與經驗。直升機模擬器從只有固定座椅、固定儀表顯示器的“雛形”到現在高度集成，高度逼真實際救援情況，經歷了很多關鍵技術的突破。

1894年，美國的麥道公司設計了UAV、UH-60傾轉旋翼機在內的多個系列飛機模擬器，可以進行飛行姿態控制、設備設計等任務。

1947年，加拿大CAE公司設計制造了7通道視覺系統以及三維自由度擺動平臺，并且可以提供紅外線成像，已經成為目前世界上第一的飛行器模擬平臺供應商。

1991年，法國的宇航可以公司與德國的MBD公司合作研發包括控制系統與火炮系統的“虎”式直升機模擬平臺。

我國的模擬器研究工作剛剛起步，直升機設計研究院設計并建造了我國第一個直升機模擬器。該設計院所研發改進的直升機到達30多個型號，包括直八、直九等系列，性能已經達到國際先進水平。

1975年，中國藍天航空科技公司成立，這是我們國內第一個可以同時進行設計、研發、制造的高科技、專業化公司。該公司研制了多個系列海上救援直升機模擬器，最具代表性的是CH-47大型運輸直升機模擬器。

空軍航空大學于2002年研究并制造了一款全任務直升機模擬平臺，并且很快便通過了相關專業鑒定檢測。這款全任務直升機模擬平臺幾乎涵蓋了所有實際救援中需要滿足的內容，包括起降、懸停、氣象模擬甚至編隊模擬，為我國的直升機模擬平臺注入了新的能量。

大連海事大學實驗室專門針對惡劣氣候條件以及海洋情況下建立了一個直升機救助訓練模擬室。該模擬室是我國首個用于海上直升機懸停救援的實驗室，并且注重于針對惡劣條件下的救援。實驗室內有一個大型模擬海洋池，長寬深為50m*30m*10m（最深處），為了更加真實的模擬海上實際救援情況，專門從國外引進了兩個造浪球（W180F），用于在模擬海洋池中制造不同等級的海浪，模擬惡劣海況下的救援行動。整個直升機海上懸停救援系統還包括模擬直升機救生艙，救生艙上方為天車系統與六自由度平臺系統。天車系統不但可以為模擬艙提供安裝平臺，還是很重要的承重裝置。六自由度平臺系統則可以最大程度的模擬直升機的懸停，模擬出救援時的直升機狀態。救生艙外形則是仿制S-76C+救援直升機，內部結構設計由我們貼合教學模擬實際進行改裝，這一部分是模擬救援，體會、重現海上實際救援時最重要、最關鍵的部分。救生艙頂部門口位置安裝有絞車，絞車手可以在機艙內通控制絞車遙控器進行絞車的上升與下降。

5 結束語

從海上搜救設備來看，我們缺乏自主知識產權，大多依賴進口，尤其是很多關鍵技術與工藝，遭到國外技術封鎖，嚴重制約著我們的搜救設備研制以及航運事業的發展。從國際大環境以及未來發展來看，先進的裝備、搜救人員良好的素質、及時快速的應對突發情況等等在海上救援任務中發揮著決定性的作用。因此，為滿足我們的實際救援需求，更好的保護、救援人民的生命財產安全，我們應該加強這些方面的關鍵技術研究，搭建直升機海上救援模擬訓練平臺，加強對機艙的機械結構設計，為實際海域執行救援任務提供經驗與數據。

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