“沙盲”环境下直升机安全探讨

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　　摘要：本文分析了“沙盲”环境对直升机的危害和着陆影响，从装备维护、飞行操作方面提出了规避措施和操作建议，并从技术层面体提出了发展方向和设计理念，对于直升机安全有一定的指导作用。
　　关键词：沙盲；安全；措施；展望
　　引言
　　随着低空管制的逐步放开，直升机在各种地理环境中得到了广泛应用。比如沙漠运输、山区游览、野外观光等。在气候恶劣的环境中，飓风卷起的沙尘暴严重危及直升机的安全；在沙漠地区或沙尘环境执行飞行和起降任务时，直升机旋翼下洗气流激起的沙石、尘土弥漫在机身周围，致使飞行员视野受限，沙尘严重时甚至造成盲视，看不见地面和机外环境，对安全着陆构成极大威胁；另一方面，高密度的沙尘进入发动机，对发动机的性能影响很大，甚至造成发动机停车，影响是致命性的。据美军统计，与DVE（低能见度环境）相关的飞行事故和损失中 “沙盲”原因约占60%的比例。研究“沙盲”环境的危害、制定应对措施，有效规避“沙盲”风险，对于直升机安全有着极其重要的意义。
　　一、沙盲对直升机的危害和对飞行安全的影响
　　沙盲出现时整个直升机被沙尘包裹，沙尘对机体和动力系统影响严重。一是大量沙尘对机体的冲击摩擦导致机体机械损伤、机件设备加速老化、摩擦产生静电影响机载电子设备的正常工作；二是沙尘在传动环节和注油点堆积导致关节润滑不够甚至导致操纵不灵的严重问题；三是发动机进气口高密度沙尘导致进气量不足，发动机功率下降，吸入进气道的大颗粒沙尘甚至发生损坏发动机涡轮叶片导致空中停车的重大安全问题。
　　沙盲出现时整个直升机被沙尘包围，舱内光线暗淡甚至一片漆黑，飞行员极易发生视觉错误，分不清天地。浓厚的沙尘遮挡飞行员的视线，容易迷失方向。一方面，弥漫在直升机周围的旋转沙尘会对飞行员造成以下错觉：即使正在原地悬停，他们还错以为直升机正在向前飞行；即使已经顶速飞行，他们还错以为速度不够；即使姿态平稳，他们还错以为已经倾斜。进而进行错误的操作导致危险事故的发生。另一方面，能见度是影响飞行安全的主要因素，也是决定直升机飞行安全的重要考量标准之一，是确保直升机安全着陆的重要条件。沙盲形成的低能见度使飞行员对外观察的视觉模糊，看不清地面障碍物和地标，不能有效收集地表实景信息，对着陆条件不能做出正确的判断，极易引发着陆安全事故。沙盲严重影响着直升机的飞行和着陆安全。
　　二、直升机防沙尘装置现状
　　直升机发动机的进气道外部前端安装有滤网式的沙尘防护罩，可以阻止大颗粒的沙尘和杂物吸入燃烧室。发动机进气道入口处安装有离心式防沙装置。引入高压热空气，利用管路和喇叭口组合装置，使进气道气流旋转形成离心力，在重力和惯性作用下，进入进气道的空气中的沙尘被分离出来。虽然有以上两层防砂装置，也仅仅是滤除了部分大颗粒的沙尘，对于小颗粒的沙尘是起不到作用的。最根本的防沙办法是尽可能规避沙尘。
　　三、直升机防沙尘措施及安全应对
　　一是加强直升机传动环节除沙清洁和润滑工作。直升机在沙尘环境中飞行，着陆后应及时清理各传动环节、注油点、润滑脂表面的沙尘，并补添油脂，将进入传动关节内部的沙尘冲出。发现油脂污染立即更换；
　　二是做好重要设备的防沙密封保护。加装密封套，做好外部防护。直升机室外停放时盖好蒙布、堵好堵盖。沙尘过后要进行直升机各系统的除沙维护；
　　三是要把好直升机放飞关。检查并清理发动机进气道内的沙尘，防止进入燃烧室损伤涡轮叶片。“沙盲”环境下禁止进行直升机试车。沙尘过后，直升机起动前应使用中性洗涤剂或专用的发动机清洗液清洗发动机；
　　四是改进发动机防沙技术。在发动机进气道口加装分离效率高的沙尘清除装置。在惯性分离器的基础上引入涡流管分离技术，发展复合型的沙尘分离器；
　　五是对飞行人员进行有针对性的模拟训练。通过建立实地化的沙盲起降场或是建立网络虚拟训练场，进行沙盲状态模拟训练，提高飞行员的操控能力积累应对经验；
　　六是在飞行中最大限度的规避沙尘。及时掌控气象情况，综合各种数据及时预测天气和大气环境变化，绕开沙盲区域。
　　四、直升机防沙尘技术发展展望
　　科技手段是降低沙盲风险的有效途径。世界上先进国家已经开始研究并投入实验。借助科技手段清除沙尘对直升机的损害并帮助飞行员掌控和降低沙盲风险。
　　1、进行技术革新，引进电场技术分离滤除发动机进气口的沙尘。
　　2、红外技术、激光技术协助飞行员掌控风险。在直升机机体上加装红外传感器，通过多个传感器的探测，在驾驶舱的屏幕上显示机身周围的情况，以不同的颜色区分沙尘的厚度、石头的大小、障碍物的形状并给出能否穿出沙盲区域的建议，让飞行员直观的掌控风险的情况，及时作出正确的判断。
　　3、加装毫米波雷达，向飞行员提供全方位无死角的监控。
　　4、开发综合智能系统及时告警并协助飞行。机身加装各类传感器感知外部信息，综合使用雷达、激光、红外等传感技术，把系统捕捉到的信息经综合计算机汇总处理后，控制4D座椅或安全带发生震颤提醒，通过头盔式仪表板显示仪及时提醒飞行员安全操纵飞机。
　　参考文献
　　[1]航空涡轮轴发动机构造学 韩生寅，王新洲等，北京，长城出版社，1996
　　[2]军用航空装备维修安全 王計宪，胡英俊等，北京，航空工业出版社，2009
　　（作者单位：61267部队）
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