直升机的“山区飞行”

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案例

• 2020年9月26日，深圳某通用航空有限公司 AS350直升机执行阿坝红原机场至绵阳市北川临时起降点临时转场飞行任务，10:04(北京时间，下同)从红原机场起飞，11:45 左右在四川省阿坝州黑水县色尔古镇附近挂高压线坠毁，造成机上三人死亡，航空器损毁，构成一起通用航空较大安全事故。

• 事故调查报告显示：事故最大可能原因是事发前天气阴、光照条件较差且有毛毛雨，机组在沿河谷目视飞行过程中未及时从周围深绿色山体背景中发现并避开横跨河谷的高压线，导致直升机挂碰高压线随后失控跌落与山体相撞。

引言

• 上述调查报告中的“通航事故”发生在河谷，执行的是典型的“山区飞行”任务。

• 直升机“山区飞行”通常具有地形环境复杂、海拔高度高、气流紊乱、气象条件多变等特点，飞行人员需要做好充足的准备工作、保持高度的飞行专注力，否则容易酿成飞行安全事故。

• 本文与大家一起探讨直升机在“山区飞行”作业时，影响飞行安全的诸多因素；在后期接续文章中会根据客观因素总结飞行员在“山区飞行”的注意事项。

• 推文与本文部分内容有互为映照之处，感兴趣可以参阅。

影响直升机“山区飞行”主要因素

“人员”

1. 资质及身体情况：
   

   人员资质：符合局方及公司作业要求；

   身体条件：山区飞行条件复杂，会有潜在的机动飞行，需要飞行员保持持续的专注力。

   飞行前良好的身体条件是任务顺遂的基础保证。
   

2. 机组配置及协同：

   复杂飞行条件下，需要机组良好协同，合理的机组资源管理和任务前分配协同是充分保障。

“航空器及设备”

1. 航空器适航情况
   

   航空器机体、任务设备完备适航；
   

2. 航空器性能

   包括使用限制（爬升率，升限，空速，仪表等级等）

3. 航空器应急设备

   包括高压线切割器、应急设备（电台）等。

“环境”

• 如“引言”中所述，相较于普通航线（平地）飞行，“山区飞行”环境更为复杂，所以此章节我们着重论述。

• 影响直升机在山区飞行的环境因素，总的来说主要有飞行高度、山区地形、山区气流和气象条件。

、飞行高度

既然是山区飞行，必然谈到飞行高度，飞行高度对直升机“山区飞行”任务的影响，通常体现在如下几点：

1. 高度增加，空气密度降低，这会导致发动机功率下降，剩余功率低，从而

   直升机性能、操纵性变差。

2. 高度增加，空气密度降低，想要获取同等空速，需要提供更大功率支持。

3. 高度增加，风速变化变大，不确定因素增加。

4. 高度增加，氧气含量低，高原反应有时候察觉不到，等有反应时候已经来不及。

5. 高度增加，空气温度降低，达到一定结冰条件时（靠近云底和湿度大的空气中），直升机结冰的危险性增加。

通过上述几点说明，飞行高度的因素对直升机性能的要求非常苛刻，研制能够在高海拔地区飞行的直升机一直是制约我国直升机工业发展的一座大山，随着科技工作者不断学习钻研，自主研发的适应高海拔飞行的直升机越来越多。

、山区地形

山区地形的了解，应该在执行“山区飞行”任务之前做好充足的勘测和准备。

1. 地形观察

   尽管在飞行前做了相关的准备，但是由于空中地面观测角度不同， 实际飞行中所获得的信息还是有所不同。山区飞行时外界参照物较为相似且难以辨认，着陆场地较为复杂。在复杂情况下，为保证飞行安全，除了机组成员中负责观察的驾驶员外，机上人员可以协助加强对外观察。

2. 着陆场地的选择

   山区飞行选择着陆场地较难，这是因为着陆场地通常处于侧向或纵向的山坡上，这些场地与直升机场相比既不平坦，也不规则。在这种场地起降时易发生动态翻滚、地面共振。

、山区气流

直升机飞行过程中，自身产生的气动布局已经比较复杂，加之复杂的山区气流因素，则会让直升机处于更加复杂的气流环境下。

山区气流情况比较复杂，其影响因素较多，变化快且很难预报。山区气流变化所产生的乱流、强下降气流以及风切变等成为危及飞行安全的主要因素。因此了解山区气流的特点，为保证山区安全飞行极为有利。

1. 地表和障碍物的影响：

   地表附近的气流层在受风力和地形影响时极易发生变化，气流在流经障碍物时，其中的一部分被扰动就会产生移动的空气旋涡和湍流。

   障碍物的迎风面处于一个相对平静的上升气流带，背风面则处于下降气流带，而且还可能存在湍流和滚筒状气流。风力越强，则乱流越强，扩散范围越广。

   气流通过单座山脉，当山坡规则而平缓时，上升气流较平缓；气流通过山顶后则变为下降气流；当气流经山势陡峭，山脊突出的山脉时，气流的流动趋势基本不变，但在凹地会产生强烈乱流。

2. 文氏效应：

   在收缩状的山谷或山口附近，则会产生“文氏效应”。

   其表现是加快气体流动，使空气静压减小，导致高度表的指数偏大。

   一张图理解文氏效应：

3. 日照的影响：

   在山区有日照的地区和无日照的地区之间的气流变化反差十分明显，相邻地段上的地表性质差别越大，产生的扰动气流就越大；低层空中扰动气流的强度都有明显的日变化，午后上升气流达到最大强度。

4. 贴地飞行时气流的变化：

   贴地飞行需要注意的情况，参见推文：

   、气象条件

对山区飞行影响较大的天气现象有雾、降水、低云、地形雷暴等。

1. 雾气：

   A. 生成快、消散快，早晚温差大容易生成，温度升高后会消失；高原地区，可能长时间无法消散；

   B. 山区的雾具有隐蔽性，直升机在山区飞行时，容易与之遭遇；可能这个山坳能见度很好，但是拐个弯就进入雾气。

2. 低云：

   通航史上出现的多起直升机撞山事故，大多与误入低云或雾有关，国内外都有典型的案例。

   与雾气类似，山谷中的低云，由于山脉的遮挡很难被雷达等探测设备探测到，飞行中更是容易遭遇而且快速入云。

   与雾气不同的地方，云层会更厚，且云中能见度会更差，出云更难，也意味着这种情况更危险。

3. 降水：

   山地降水与平原相比既强烈又充沛，集中成暴雨，分散为雨云，降水分布不均。
   当锋面气旋等天气系统移向山地时，由于地形抬升作用，使其中上升运动加强，相应降水也会增强；夏季山区多有对流云团汇集，易形成地形雷暴，擅用雷达，及时规避。

地方低空经济发展

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