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民用直升机事故近况、原因及对策
2020-05-05 22:27:51 3723
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    概况-原因-建议


    一、国内外民用直升机事故概况
    1、国内概况

    2019年国内通用航空共发生直升机事故6起,损毁直升机6架,亡6人,另有造成1人死亡的直升机非法飞行事故1起。事故总数和死亡人数较2018年的10起事故,8人死亡有所降低。

    【事故1】

    2019年3月18日一架R22直升机在执行起落航线训练任务过程中下降高度时失去控制垂直下坠,在机场附近山坡上坠毁,机上2人死亡。

    【事故2】

    2019年4月25日一架R22直升机在执行训练飞行任务时,悬停训练过程中,由于学员操作不当、教员未能及时帮助修正,导致滑橇触地,机身向右侧翻损毁,未造成人员受伤。

    【事故3】

    2019年6月7日一架EC120直升机在开展农林喷洒任务过程中,飞行员在躲避障碍物时操作不当,导致直升机迫降在农田中并侧翻报废,未造成人员受伤。

    【事故4】

    2019年6月14日一架EC120B直升机在执行农林喷洒作业过程中,直升机在水陆交接地段突遇低空风切变,旋翼升力突然减小,机体迅速下坠掉入水中,整体浸水报废,飞行员受轻伤。

    【事故5】

    2019年7月11日一架R44直升机在执行训练任务时,直升机沿一边爬升至 50 米左右,随后坠毁在机场围界外,机上2名人员死亡。

    【事故6】

    2019年10月21日一架H125直升机在执行航空物探任务时,因挂碰高压线坠毁,机上2名人员死亡。


    另据不完全统计(部分非法飞行活动未列入统计),自1970年起至今,国内民用航空共发生各类直升机事故93起。2015年至2019年间,年平均事故达8起。
    2、美国概况
    美国国家运输安全委员会(NTSB)数据显示,2019年美国民用直升机共发生事故122起,事故十万时率为3.44-3.80之间,其中致命事故24起,致命事故十万时率为0.68-0.75之间,造成51人死亡。尽管事故总数和致命事故数与2018年持平,但是事故十万时率、致命事故十万时率和死亡人数有所下降。事故总数与2013年相比下降了16%左右。

    2019年美国民用直升机致命事故十万时率的五年移动平均值与2005年相比更是下降了近50%,由之前的1.27下降到了0.63左右。

    另外,今年以来,截止到2月5日,美国民用直升机共发生5起事故,其中致命事故2起,造成11人死亡,而2019年同期,这一数据为事故10起,致命事故2起,死亡4人。
    有时候,单纯数字项目反映的问题有限,需要结合其他情况综合考虑。为此美国直升机安全团队研究了从2009年到2019年底的11年间美国民用直升机运营数据,在此期间,美国民用直升机飞行了近3400万小时,发生了233起致命事故。美国直升机安全团队并将每种作业的飞行时间占比与这些作业致命事故占比进行了比较,得出了以下结论:

    虽然几乎所有作业种类都有致命事故发生,但是结合飞行时间来看,飞行教学、警用和新闻报道、旅游观光、海上服务、医疗救援以及消防灭火的飞行安全状况要好于企业公务、吊装和伐木、商务包机、农林喷洒、公共事务和私人娱乐,因为前者飞行时间占比要高于其致命事故占比,而后者则是相反。值得关注的是除了私人飞行外,在所有作业中航空医疗救援的致命事故占比最高
    3、欧洲概况

    过去10年的数据显示:在欧洲,平均每月发生1起致命直升机事故,大约每周发生1起直升机事故,这些事故大多发生在由小型运营商运行的小型直升机上。
    二、国内外民用直升机事故原因
    1、国内民用直升机事故原因

    通过对1970年至2015年间国内民用航空发生的61起直升机飞行事故的事故原因进行简单分类得出以下结论:

    鉴于国内直升机飞行事故样本有限,为方便研究,这里不按照国际民航组织标准分类方法对这些事故进行划分,而是简单分为航空器故障、操纵错误、违反规定、可控撞击和机组资源管理五大类。其中航空器故障16起,占26.23%;操纵错误29起,占47.54%;违反规定18起,占29.51%;可控撞击22起,占36.07%;机组资源管理23起,占37.70%。(注:由于单一原因造成的飞行事故几乎不存在,因此各分类起数总和超过61起。例如直升机在未经允许的空域飞行,不注意观察且规避方法错误,刮碰线缆坠毁,同时被计入违反规定、操纵错误和可控撞击)

    (1)航空器故障

    在所有的61起事故中,航空器出现故障的有16起。其中发动机问题5起,旋翼问题3起,尾桨问题3起,液压故障1起,自动驾驶仪问题1起,航电系统问题1起,地面共振1起,另外1起因直升机坠入江中残骸无法打捞,定为疑似发生航空器故障。
    尽管61起事故中航空器出现故障的占到了四分之一强,但是其中“纯粹”的故障寥寥无几,人为因素的魅影随处可见。
    例如一起事故中机务人员维护时语音报警系统线头接反,机组飞行中忘记接通相关电门,导致直升机发动机供油中断,造成双发停车;一起事故中直升机在更换旋翼部件后,出现的机体异常振动情况,长时间没有停飞排除,最终造成变距拉杆脱出,桨叶失控打击机身,造成直升机空中解体;一起事故中机务人员检查尾桨组件时,尾桨主轴固定螺栓未打保险,飞行中螺栓松脱,造成尾桨失效等。
    还有一些事故,有的是直升机左发出现故障后,机组反应过度,关停右发,造成双发停车;有的是出现液压故障,机组错误处置,打反手轮,致使总距杆无法提起,功率无法增加,造成直升机不稳定下降坠地。
    与上述事故相对的是在一起事故中,出现直升机尾桨叶失控,击中尾斜梁,尾减速器脱出,整个尾桨部分下翻,尾桨传动轴扭断的致命故障,但是机组沉着应对,及时放桨距到底,同时关闭两台发动机进入自转,完成了“成功迫降于海上”的壮举。
    这些充分说明尽管航空器故障是导致直升机飞行事故的重要原因之一,但是随着直升机设计、制造和维护技术的不断进步,直升机发生致命故障的概率进一步降低,人为因素仍是现在以及今后很长一段时间内保证直升机飞行安全的关键因素

    (2)操纵错误

    在所有的61起事故中,存在操纵错误的有29起,占到了近半,更加说明人为因素的重要。
    在导致操纵错误的因素中,飞行技术不过硬“首当其冲”,有些甚至是杆舵使用、注意力分配、操纵时机等基本飞行技术不过硬造成的。例如一起事故中,直升机在海上平台降落时,机组接地后桨距杆未压到底,没有使用刹车,前轮中立锁未锁住,在驾驶杆后移和风力的作用下,直升机倒滑坠入海中;一起事故中机组在海上平台降落不成功,增速复飞时,顶杆量大,提桨距不够,丢失状态,直升机以10度左右下滑角坠海;一起事故中直升机遇到背风坡所产生的较强烈下降气流,机组处置不果断,采取转弯脱离措施晚,在被迫右转脱离过程中,旋翼打到建筑物顶部,造成直升机失控坠地。

    理论知识不足也是导致操纵错误的一个重要因素。例如一起事故中,由于不理解自动驾驶仪“0位”指示器含义,主驾驶起飞时为了纠正自动驾驶仪“0位”指示器的右偏差而向左压杆并打卸荷按钮,提桨距过程中又错误的关断了自动驾驶仪,使直升机翻倒;一起事故中直升机超载起飞,机组对旋翼欠速音频警告提示的内涵不了解,在发动机扭矩指示达到98%,出现旋翼欠速告警后仍操纵直升机向平台外侧移动,直升机脱离平台后失去地效,且已无更多的剩余功率,不能维持高度,随即坠水;一起事故中飞行管理人员对回避区的概念不清楚,飞行人员对回避区的危险性认识不足,试飞过程中,在有条件避开回避区试飞的情况下,仍然操纵直升机直接进入回避区,发生尾桨失效后无法从危险状态改出,直升机坠毁。

    盲目自信,侥幸心理,麻痹大意等不良心理引发的操纵错误也时有发生。例如一起事故中,机组在复杂的作业环境下盲目降低作业高度,未能发现比较隐蔽的有线电视钢缆,导致直升机刮碰有线电视钢缆坠毁;一起事故中,机组过分依赖以往的飞行经验,在不能目视确定山后天气条件的情况下,径直飞越山峰进入云中,致使直升机撞到障碍物,失控坠毁;一起事故中机组在做低空选场悬停时没有很好观察周围的障碍物,当直升机做低空拉升时,未及时发现前方线缆并采取处置措施,直升机滑撬剐碰线缆,失去控制坠毁。
    此外还要特别警惕一些“特殊”原因造成的操纵错误。例如一起事故中,因前后执飞的两种机型在座高设计和视线感觉上相差较大,操纵习惯和数据存在差异,且机组执飞当事机型时间较短,操纵上出现了偏差,致使直升机在从着陆姿态转起飞增速过程中,失控坠水;一起事故中飞行员独自驱车两个半小时赶往作业地点,执行当日第10架次飞行任务时,由于飞行疲劳,注意力难以集中,短时失去操纵意识,直升机出现不正常姿态,飞行员纠正偏差动作失误导致直升机失速坠地。

    (3)违反规定
    在所有的61起事故中,存在违反规定的有18起,占到了近30%,可见违反规定是国内直升机飞行事故的“幕后推手”,其“推波助澜”的作用不可小觑。
    在“五花八门”的违规飞行中:违反目视飞行规定,在不具备目视飞行条件下飞行占到了5起,由此造成的撞山、坠地危害极大,基本皆为机毁人亡;低于规定“安全”高度飞行占到了5起,造成坠水、挂线等,后果也颇为严重,再一次印证了直升机飞行“高度就是生命”;超出空域范围刮碰障碍物的占到了2起,一定程度上说明陌生地域通常不是“圣山福地”,而是恰恰是“荆棘满地”;其它,诸如换学员不扶驾驶杆,不系安全带、非法加改装等等违反检查程序、操纵程序、适航规定的行为也有一定“市场”,这里不再列举。

    (4)可控撞击
    在所有61起事故中,发生可控撞击(飞行员在没有提前察觉和感知的情况下,非有意的操纵适航航空器撞击到障碍物)的有22起,占到三分之一。
    22起可控撞击事故与飞行准备、能见度与天气、飞行员情景意识等因素密不可分。例如在多达7起此类事故中都存在,执行作业前,作业组对作业区域的障碍物疏于勘察,飞行中机组精力分配不当,观察不周,最终导致直升机撞线;多达8起事故是由于能见度和天气恶劣,飞行员失去目视参考,撞击障碍物造成的;另外所有这些事故无一不与飞行员情景意识不佳或丧失有关。

    (5)机组资源管理
    在所有的61起事故中,与机组资源管理因素有关的有23起,超过了三分之一。
    在这23起事故中,情景意识丧失和机组搭配不当的问题尤为突出。例如在多起与教学训练有关事故中,都是职务或资历较低的教员带飞职务或资历较高的学员,副中队长带中队长,副中队长带参谋长,教员提示帮助不及时,放手量过大,导致直升机状态失控造成事故;多起事故中,机长与副驾驶或教员与学员均为某科目“新手”,飞行过程中概念不清,要领不明,想法不一导致直升机状态失控造成事故;更多的事故中,机组在情景意识不佳或丧失的情况下,或不知道自己在哪里,要去哪里,或者是一味“跟着感觉走”,最终酿成灾难。

    (6)其他
    除了上述提到的一些因素外,还有一些不断变化的新形势新变化需要引起我们的注意,尽管并未有此类事故的“先例”。比如鸟撞问题,尽管直升机由于噪声、旋翼气流以及飞行速度等原因撞鸟的可能性较低,或是即使发生撞击,损失也不明显。但是鸟禽受惊撞击直升机的事件却时有发生,在个别事件中,一些大型鸟禽更是曾有过撞碎直升机前风挡玻璃的先例,随着生态环境的改善,此类事件有愈演愈烈之势,某些时候必须引起注意,例如那些环境良好地区的低空旅游项目。再比如随着低空开放的深入,空域使用冲突加剧,直升机与其他有人或无人航空器相撞问题也必须引起足够的重视
    2、美国民用直升机事故原因
    美国JHSAT(Joint Helicopter Safety Analysis Team)曾经利用三年时间对发生过的523起直升机飞行事故进行了深入的分析研究,并在此基础上形成研究报告。JHSAT通过分析认为造成直升机飞行更危险的主要原因是:一是经常贴近障碍物飞行,紧急情况下的反应时间有限;二是需要对作业环境中不断变化的情况有更加准确的感知和预测;三是驾驶舱工作负荷及其对上述两个原因的影响。
    JHSAT通过研究发现523起事故中有16%的事故造成了死亡,超过一半(51%)的事故并没有造成伤害。
    JHSAT发现按照行业划分事故发生率最高的是个人/私人飞行,在523起事故中占到了97个(18.5%)。按照飞行任务划分,教育/训练飞行中事故发生率最高,共73起(14%),并且这些事故中有69起事故(13%)的发生在场内或返场过程中。从“运行规范”角度来看,91部发生的事故占到了70%,而91部的飞行时间(已知时间)仅占每年旋翼机飞行时间的一半或略多,可见91部事故率更高。部分原因是个人/私人和教育/训练飞行中事故发生率很高,而且都是按照91部运行的。

    JHSAT对事故类型进行了详细分类研究。通过研究发现,523起事故中失去控制(LOC)占到了41%。由于飞行过程中任何时间都可能发生失控的情况,因此,在此基础上JHSAT又对发生失控事故的飞行阶段进行了分析,发现着陆和航路飞行阶段发生的失控事故占到了大多数,其中着陆阶段发了108起事故(4起为致命事故),航路飞行阶段发生了102起事故(34起为致命事故);自转(AUTO)占32%;系统组件故障(SCF)占28%;撞击(STRIKE)占16%,能见度(VIS)占11%;异常跑道接触(ARC)占8%;燃料问题(FUEL)占8%;着陆场地问题(LZ)占7%;未知原因(UNK)占7%;起火(FIRE)占6%;外载荷问题(EXTL)占5%;操纵粗猛(AMAN)占4%;可控撞地(CFIT)占3%;水上迫降(DITCH)占2%;机场问题(ADRM)占2%;积冰(ICE)占1%;斜坡问题(RAMP)占1%;风切变/雷暴问题(WSTRW)占不足1%。

    JHSAT研究发现大多数事故发生在天气情况良好的白天,超过一半的飞行员(共246人)飞行时间超过2000个小时,并且他们几乎所有人的机长时间都不到500小时。这些说明大多数事故都不是因为飞行员飞行时间少或环境条件造成的。相反,大多数的事故都被归因于飞行员错误判断和操作,以及安全管理。

    三、通航直升机飞行安全对策建议

    1、国际直升机安全团队建议
    国际直升机安全团队专家根据500多起直升机事故的数据为直升机运营单位制定的以下七项安全措施
    (1)安装和使用飞行监控设备
    安装和使用监控设备,记录飞行数据和机组人员的行动。这些数据可用于向培训人员、操作人员和机组人员提供即时反馈。这些数据还可以帮助进行事故调查,提供更准确的分析和更全面的安全建议。
    (2)提升自转着陆训练水平
    无论是初级还是高级飞行训练,都应当加强自转着陆训练,同时开发改进模拟训练程序,全面提高飞行员自转着陆技能。
    (3)利用模拟器开展高难课目训练
    利用模拟器开展包括野外场地、山谷、高架平台着陆等难度课目以及自转着陆、动态翻转及地面共振等特情处置课目在内的高难课目训练。
    (4)加强有关意识和技能的培训
    建立培训计划,培养飞行员应对系统故障、天气问题、密度高度、风和地面条件等关键问题的意识,提高应对的熟练程度。持续评估飞行员在应对此类问题时的表现。
    (5)实施个人风险管理
    鼓励使用个人风险管理程序,如安全检查表以及其他简单安全工具。
    (6)建立安全管理体系
    建立安全管理系统(SMS),执行标准操作程序,规定人员使用风险评估工具,最重要的是,注重改变安全文化,确保所有人员在每次任务中都把安全放在首位。
    (7)坚持维护的符合性和质量保证
    严格遵守制造商的维修手册和操作规程。实施可靠的质量保证程序,确保使用制造商的维护手册、服务公告和程序。

    2、美国直升机安全团队建议
    为了实现到2025年将美国民用直升机致命事故十万时率降至0.61的目标,美国直升机安全团队建议飞行员、飞行教员和其他与直升机安全有利害关系的人员把重点放在七项关键行动
    (1)知道你需要多少燃料或者“可能”需要多少燃料
    即任何时候都要携带足够的燃料以备不时之需,因为忽视最低燃油要求通常是过度自信、缺乏飞行计划或故意忽视规定的结果。
    (2)花点时间四处“走走”,查看检查清单
    充分的飞行前检查、检查清单和最后的巡视是决定直升机飞行前状况的重要环节,此外,飞行后的检查可以在下次飞行之前发现问题。
    (3)认识到非处方药的效力
    因为非处方药很容易买到,飞行员经常低估了它们特别是一些镇静药物的作用和造成的影响。数据显示与飞行员使用非处方药物有关的直升机事故占到了事故总数的10%至13%。
    (4)保持最低飞行高度
    降低高度避免云层或恶劣的天气通常是危险的,因为可能发生可控撞地或碰撞电线和塔等障碍物从而导致致命的后果,明确最低高度,并坚持下去。
    (5)仪表条件下的目视飞行规则会导致死亡
    是的,死亡。这就是上边提到过的飞得太低的结果。如果飞行员没有经过仪表飞行训练,或者不愿意相信仪表显示的信息,那就更危险了。通常会导致你不知道自己在哪里,无法识别恶化的环境,或者对恶化的速度判断错误。
    (6)不要屈服于“必须要到那”
    这种“疾病”在飞行员中很常见。它使人对最初的目标或目的地念念不忘,完全不顾任何其他行动方针,从而使思维变得模糊,损害判断力。
    (7)不要害怕改变方向、掉头或降落
    你可以改变原来的计划;你可以掉头,也可以降落。如果天气情况不允许你按计划完成飞行,一定要确保你有其他可行的行动方案。换句话说,就是不要害怕迫降和逃生。

    3、中国民航直升机安全团队建议

    去年民航局出台了《关于全面深化运输航空公司飞行训练改革的指导意见》。意见指出“飞行训练是保证飞行安全,实现民航高质量发展的基础性工作”。尽管《意见》针对运输航空,但通用航空和直升机飞行亦是如此,中国民航直升机安全团队认为除了充分采纳国际及美国直升机安全团队的建议外,呼吁国内直升机运行单位通过加强和改进训练减少直升机事故。
    (1)开展威胁和差错管理的教学
    传统的决策强调飞行员态势管理的反应性和前瞻性,但是威胁和差错管理(TEM)侧重于预测,强调消除每次飞行前、飞行期间和飞行后的威胁和差错。在教学实践中TEM通常与驾驶舱资源管理(CRM)一起讲授,但TEM实际上是CRM概念的发展和延伸,它的主要作用是“检测和响应威胁和差错,确保随后的结果是良性的,即不会导致进一步的错误,或者非期望的飞行状态。”
    (2)循序渐进的进行飞行教学训练
    为了防止由于训练不当或差错造成的直升机事故,在飞行训练中采用渐进的方法。例如在进行自转着陆训练时,先介绍基本概念,而后在较高的高度上进行进入和恢复的飞行训练,再随着学员技能的掌握,逐渐增加难度,在较低的高度进入和恢复,直至最后完成真正接地训练。
    (3)改进完善标准的特情处置训练
    特情处置训练在保证直升机飞行安全中发挥着重要的作用。但是现在一些特情处置训练,例如自转着陆训练,“官方”提供的指导与真实或模拟发动机故障的实际之间存在着一定的脱节。所以需要行业内的相关专家共同研讨就如何开展训练并达成共识,形成指导意见。指导意见最好带有一定的普遍性,例如围绕能量管理的原则来阐释自转着陆,飞行学校可在指导意见基础上考虑机型等差异开发具体的训练课程。
    (4)建立和完善标准的转机型训练
    在直升机飞行实践中由于不熟悉机身或设备而发生事故占到了相当的比例,这些事故大多与转机型训练不足有关。因此需要不断更新和改进直升机转机型训练。可以综合来自各方面转机型训练的指导,建立统一的训练指南,形成转机型训练的标准。
    (5)改进现有模拟训练增加专项训练
    除了不断提高现有模拟器的真实性和保真度外,如何在飞行训练中更广泛的利用现有的各种模拟器同样重要,即使是一些低保真度的模拟器至少也可以用来帮助学员熟悉飞行程序和参数等。为了弥补现有一些模拟器的不足,还应当开发专门用于尾桨故障、涡环状态、液压故障等特情训练的专项模拟训练器,另外鉴于空间定向障碍造成的直升机飞行事故不在少数,用于防止和应对空间定向障碍的专项模拟器也十分必要。
    最终的举措:

    美国JHSAT在对523起直升机飞行事故进行分析时,还对所有事故的报告中给出的安全改进建议进行了分类统计,不难看出,缺少必要的教育训练和安全管理是一段时间内造成美国直升机飞行事故深层次原因。
    JHSAT在研究报告指出这些信息更详细地说明了这个行业问题的所在,即需要更多的教育训练,以及要将安全管理纳入日常运营中”。这同样也是目前我国直升机飞行安全所面临的两个紧要问题


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