绞车传承：直升机救援创新 80 年

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作者：杰拉德·考恩

从 1945 年首次救援到如今的先进系统，救援绞车不断发展演进，以满足不断变化的任务需求，并重新定义直升机救援技术。

自 80 年前首次使用绞车实施救援以来，这项技术一直是搜索与救援（SAR）任务的重要组成部分，并随着时间的推移扩展到有人外挂载重（HEC）和消防等领域。《垂直 - 勇气》杂志邀请业内专家分享他们对最新技术和作业发展的见解。

有记录的第一次绞车作业发生在 1945 年 11 月 29 日，当时一架西科斯基 R-5 直升机使用安装在机身上的液压绞车从一艘在康涅狄格州费尔菲尔德附近搁浅的受损石油驳船上救出了两名船员。

西科斯基照片

当时，一家名为清风（Breeze）的公司参与了相关实验过程，使此次任务得以实现。之后不久，该公司便投入资源设计和制造支持搜救行动的任务系统。

如今，这家公司 - 现名为 Breeze-Eastern - 仍然是直升机绞车系统的主要制造商。Breeze-Eastern 救援绞车业务部门经理亚历山大·帕帕斯表示，近年来该领域取得了广泛的技术进步。

例如，他指出其公司开发的四股钢缆是“我们收集了全球终端用户对绞车维护最耗时耗力部件 - 钢缆 - 的反馈后研发的。”帕帕斯解释说，“大多数绞车系统使用传统的 19×7 钢缆，其潜在的钢缆问题、停场时间和维护成本，都给终端用户带来了很大负担。”

劳埃德·霍根照片

帕帕斯指出，新型四股钢缆采用了不同的设计，其核心在于去除了钢丝芯。这有助于防止诸如“鸟笼效应”之类的问题，即钢缆内部的钢丝绳股散开并形成类似鸟笼的外观，这种情况通常是由于钢丝绳过载造成的。

帕帕斯表示，截至 2025 年 9 月，在八年多的时间里，已有 100 多根四股钢缆投入使用，未报告任何问题。

当然，很多关注点都集中在安全性上。“我们需要确保所有‘故障停止’装置都到位。”他说道，并补充说，Breeze-Eastern 公司通过多项措施来提升安全性，其中包括反应式过载离合器（ROC）。虽然标准离合器可以防止绞车钢缆在超过负载极限时因逐渐增加的压力而断裂，“但 ROC 则可以在发生突发性强冲击力或冲击载荷时提供同样的保护。”

帕帕斯指出，尽管救援绞车长期以来一直在搜救等任务中发挥着至关重要的作用，但其应用仍在不断发展。他还补充说，现在人们更加注重绞车的耐用性和可靠性，以确保任务成功、人员安全。

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文克瑞恩（Vincorion）

文克瑞恩为军方客户生产绞车设备的历史由来已久，最初是为德国陆军贝尔 UH-1D 直升机，后来又为 NH90 运输直升机和其他军事平台生产液压救援绞车 - 该产品被称为军用救援绞车。

文克瑞恩公司负责绞车项目的经理西蒙·伯特彻表示，目前仍有约 500 台军用救援绞车在役。虽然该系统仍在生产，但每年产量很小。他指出，公司目前的大部分工作都集中在维修和大修上。

如今，文克瑞恩主要关注于其最新系统 ERH premierV。伯特彻解释说，该系统主要面向民用市场，其设计旨在满足欧洲航空安全局（EASA）欧洲技术标准指令 (ETSO)-2C208 中规定的新安全要求。

他表示，新的要求主要集中在三个方面。首先，绞车必须能够限制冲击载荷的影响，以免钢缆断裂、绞车损坏或吊钩上的人员受伤。

劳埃德·霍根照片

其次，必须具备持续的过载保护功能，这意味着一旦绞车过载，就不能再增加重量。这项功能还能在必要时安全释放负载 - 例如，在海上风暴天气中，钢缆缠绕在船上时。

第三，绞车必须防止“钢缆断裂时出现大的回弹，以免钢缆飞入旋翼”。

博特彻表示，ERH premierV 的设计正是基于这些需求。目前，文克瑞恩正与空客合作，为 H145 D3 直升机开发下一代原设备制造商专用绞车，预计将于 2026 年安装。该系统也可适配其他平台，以支持各类运营需求。

博特彻解释说，绞车采用模块化设计，因此可以根据不同的直升机和任务进行配置。这种模块化设计也简化了维护，使工程师和现场人员能够轻松更换部件 - 这意味着在绞车的整个使用寿命期间，只需要很少的全面车间维修或大修。

Vincorion 照片

博特彻继续说道，任务的性质正在不断演变。其中一个日益增长的应用领域是风力发电场的维护，运营商使用绞车将工作人员作为 HEC 提升到风力涡轮机上。

由于德国和希腊的洪水，西班牙、葡萄牙和其他国家发生的野火等严重自然灾害，对绞车的需求也随之增加。因此，越来越多的机构要求配备救援绞车的直升机投入使用，使其用途不再局限于传统的山地救援和海岸警卫队任务。

此外，城市环境的需求也在不断增长。“在交通拥堵的大城市，医生无法通过汽车或其他方式快速到达病人身边。”博特彻说，“他们会使用直升机和救援绞车，尽可能地将医生送到病人附近。”

Vincorion 照片

机载系统（Onboard Systems）

机载系统公司绞车和绞盘（Onboard Systems Hoist & Winch）在直升机绞车生产领域拥有悠久的历史，其历史可以追溯到 20 世纪 50 年代的古德里奇绞车和绞盘（Goodrich Hoist and Winch），再往前追溯到 Western Gear Corporation。该公司技术经理理查德·布赖森表示，如今，其绞车尤其以其平移卷筒钢缆技术而闻名。

平移卷筒设计可以减小钢缆应力，确保其均匀紧密缠绕。这有助于防止缠绕错误，允许以更大的偏角进行作业，并消除吊钩的左右摆动 - 从而实现更快、更可控的起吊。

安东尼·佩奇照片

布赖森还提到了动力方面的进展，强调不同尺寸的直升机正逐渐从液压系统转向电力系统。小型直升机通常使用 28V 直流电，而大型直升机则依赖交流电。他表示，无刷电机显著提高了操作人员的响应速度，从而实现了更精确的控制。大型直升机也受益于交流电源可用性的提高，从而能够在更高的负载下更快地进行绞车作业。

布赖森指出，与此同时，对绞车的监管要求也在不断提高。最新的监管要求包括 EASA ETSO-2C208 和 SAE AS6342 标准，这些标准要求更高的系统冗余度和更严格的测试要求。

为了满足这些需求，该公司正准备推出一款名为“飞马”（Pegasus）的新型绞车。布赖森指出，开发工作“从一张白纸开始”。他解释说：“我们与运营商交流，了解现有设备哪些方面运行良好，哪些方面有待改进。”公司正是利用这些反馈，设计出一款既符合新规，又能简化操作、减少维护的绞车。

其中一个关键特性在于能够通过“飞马”系统的数据采集、传感和健康 (DASH) 技术收集任务数据。“这不仅能在绞车作业期间与操作人员共享更多信息，例如钢缆负载，而且它还有存储功能，可以保存所有任务数据。这使得作业后总结更加便捷，并能跟踪使用情况，为维护人员提供更多更准确的信息。”

布赖森还强调了对 HEC 应用日益增长的需求。虽然风电场维护是一个明显的例子，但 HEC 的作业范围正在扩大，包括安全地将人员运送到船只上，甚至为消防行动提供支持。

机载系统照片

助力完成任务

多种技术旨在助力和增强绞车作业。例如，空中救援系统公司（ARS）的鹈鹕快速救援装置（Pelican Rapid Extraction Device）就是其中之一。

“鹈鹕”是 ARS（Vita Inclinata 公司旗下子公司）的最新产品，可承载 35 至 400 磅（16 至 181 千克）的重量。ARS 公司培训副总裁迈克·马丁解释说，该产品是应多个已使用该公司空中救援背心（ARV）系统的机构要求而开发的。他表示，这些机构“需要一款水上和陆地两用、硬件简单、快捷、可靠的救援装备”。

鹈鹕快速救援装置，Vita Inclinata 照片

马丁表示，虽然绞车救援背后的物理和数学原理没有改变，“但我们对它的理解和运用能力已经发生了巨大的变化和调整，即使在最近几年也是如此”，他还指出，技术的发展速度仍然比操作人员预期的要快。

这种发展与 ARS 业务的另一部分直接相关：培训救援任务中的操作人员，包括绞车作业。他表示，培训要求必须随着新技术的发展而不断调整。

“未来充满未知，新兴技术的发展速度如此之快，将彻底改变我们实施空中救援的方式。人工智能、自动化，甚至是无人机，都将催生出各种拯救生命的新方法，令人无比期待。”

Boost Systems 公司生产的 HEC 双吊钩可与绞车配合使用，执行包括搜救在内的各种任务。运营副总裁杰夫·亚诺德表示，随着需要大规模疏散的自然灾害增多，对这些产品的需求也随之增长。

亚诺德表示，最大的挑战是在有限的时间内转移大量人员，并指出救援数量仍在呈指数级增长。

“我认为我们都明白，在复杂、狭窄的区域，试图让直升机靠近地面是没有意义的，因为我们可以利用现有的工具，让直升机避开地面或近地危险。”

Boost Systems 照片

Boost 的 HEC 产品可用于多种平台，包括贝尔 212、205、206 和 407，以及空客 H125、H135 和 H145。该公司最近专注于将这些技术应用于电网巡查领域，该领域需要为飞机提供额外的绝缘。为了满足这一需求，Boost 开发了全绝缘绳索，使直升机能够远离电场。

Boost Systems 照片

亚诺德表示，人工智能驱动的系统也开始出现在飞机上，高性能摄像头现在能为机组人员提供第二双眼睛。他解释说，其目标是为机组人员提供另一个信息来源，使他们的工作更加轻松。

“这就是人工智能的发展方向 - 它所能带来的益处最终会转化为对救援团队的更大安全保障。”

来源：Legacy of the hoist: 80 years of helicopter rescue innovation. By Gerrard Cowan. Vertical Plus Mag, December 04 2025. 略有修改。非原文配图及视频来源于网络。

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