直升机救助模拟训练器研究

    

    

    

    摘 要：本文立足于大连海事大学救捞实验室直升机救助训练模拟系统自身的特点，对直升机救助训练模拟系统进行了介绍，主要包括实验室和直升机救助模拟训练舱的概况，以及机舱操作面板、天车、电动绞车、造浪系统等相关系统设备的操作方法和使用保养。

    关键词：直升机救助;科学设备;培训规程

    1 直升机救助训练模拟系统介绍

    1.1 机舱基本概况

    （1）概述。直升机救助训练模拟舱（以下简称机舱）是整个直升机救助模拟训练的关键系统，所有救助训练均依托直升机救助训练模拟舱进行，如图1所示。机舱采用了现在各救助飞行队常用的SC-76+机型客舱中段为参考模板，最大化地按照其结构、线型进行设计、研究。尽可能地为绞车手、救生员还原真实救援情形，使训练更有针对性和实用性。

    机舱需通过扶梯和登机台，由右侧滑动舱门进入。通过扶梯时，需要把好扶手，上下慢行，切勿拥挤。登机台高度较低，为防止碰头，需要俯身低头通过。进入机舱前需确保机舱距离登机台护栏不超过0.5米，否则需等待机舱移动到相应位置后再进入。机舱滑动舱门内外均有门把手，内侧还设有门锁，防止意外发生，确保机舱内人员安全。开启（关闭）舱门时，需要把住舱门把手，匀速向左（向右）移动，并旋转舱门锁。

    在机舱内进行操作前，需开启直升机救助训练系统总电源。

    （2）机舱内部布置。机舱内部主要由操作平台、机舱操作座椅、后排座椅、照明设备、绞车系统电源及接口、通信设备接口、空调出风口及控制面板、地令等组成。

    机舱操作平台位于机舱的左前侧，如图2所示。是机舱操作人员控制机舱（天车）移动以及直升机动感模拟系统的平台。

    机舱后排有四个座椅，均设有安全带。通常人员进入机舱需要坐在后排座椅，系紧安全带。

    机舱滑动舱门前侧窗口设有绞车手柄插口，以及绞车手柄放置装置。电动绞车系统的电源位于机舱滑动舱门后的绿色按钮装置。操作电动绞车前，需要将绞车手柄连接头插入绞车手柄插口，并将绞车手柄装载手柄插入放置装置，打开电动绞车系统电源，做好检查工作后使用。

    机舱滑动舱门前侧窗口设有绞车手柄插口，以及绞车手柄放置装置。电动绞车系统的电源位于机舱滑动舱门后的绿色按钮装置。操作电动绞车前，需要将绞车手柄连接头插入绞车手柄插口，并将绞车手柄装载手柄插入放置装置，打开电动绞车系统电源，做好检查工作后使用。

    机舱内设有四个通信设备接口，分别位于操作面板左侧窗口，滑动舱门前侧窗口以及座椅中部顶舱板处。使用飞行头盔的连接头插入接口可进行语音通话。

    机舱设有空调系统，控制面板位于机舱后舱板右侧，控制面板如图3所示。

    空调控制面板从左到右，第一排按钮分别为：确认/取消、上、风速、模式，第二排按钮分别为：功能、下、定时、开关。

    机舱内照明设备开关位于操作面板对应舱顶部位。

    机舱内设有6个地令装置，分别位于机舱操作座椅左侧地面和机舱操作面板右侧空旷处。地令需与绞车手安全带配合使用。

    1.2 天车移动系统及其操作使用

    （1）概述。天车移动系统作为直升机救助训练系统的支撑平台，是实现机舱移动以及提供承重能力的关键系统。天车移动系统主要通过滑轨供电，可以通过天车遥控器或机舱操作平台操作，实现机舱进行前、后、左、右、左前、右前、左后、右后八个方向的移动，进而实现救助直升机悬停时基本姿态的模拟。除此之外，天车移动系统还附有一个吊钩，可进行大型物件等的吊运工作。

    （2）天车系统操作面板的使用。在机舱操作平台进行操作前，需开启直升机救助训练系统的总电源。总电源开启后，在操作座椅位置向左后方窗外望可以看到红、绿、黄3个指示灯变亮，在机舱操作面板可以看到1电源指示灯（红色）变亮。

    机舱操作平台天车移动系统操作面板如图4所示。

    1为电源指示灯，在打开总电源后，电源指示灯会变亮，表示供电正常。

    2为工作指示灯，在打开7启动按钮后，工作指示灯会变亮，表示天车移动系统处于工作状态。

    3为遥控器/操控舱切换开关，向左为遥控器操作，向右为机舱操作面板操作。

    4为天车照明开关，开启后天车系统上的照明灯会变亮。

    5为急停按钮，用于应急急停操作。按下为急停，松开时向顺时针旋转，按钮会自动弹起。

    6为天车系统停止按钮。按下停止按钮，天车系统停止。

    7为天车系统启动按钮。按下启动按钮，听到外部发出“啪”声响，2工作指示灯亮，表示天车系统已启动。

    8为电铃。在天车系统启动前，按下电铃，提示其他人员机舱即将开始移动。

    左摇杆用于控制天车吊钩，右摇杆用于控制机舱移动。摇杆可进行前、后、左、右、左前、右前、左后、右后八个方向的移动控制，每个方向均有多个挡位，一挡（摇杆小角度偏移）为慢速移动，二挡及以上挡位（摇杆稍大角度偏移）为快速移动。

    1.3 电动绞车系统及其使用

    （1）概述。电动絞车系统是机舱在救助训练中转运人员和物品的执行系统，主要由救援吊索绞车装置、接线盒和绞车手柄构成。救援吊索绞车装置位于机舱外，舱门左前侧上部，外形如图5所示。为了模拟真实的海上救助情景，实验室所采用的电动绞车系统与救助飞行队S-76C+型号的救助直升机所装置的绞车相同。该电动绞车具有较长的维修周期，无限绳索偏角，以及钢缆应急切断装置等特点，非常适合救助直升机使用。

    （2）电动绞车系统的检修与保养。电动绞车系统是电动的机械设备，因此，在达到一定工作时长或到固定维修周期后需要进行定期检修保养。定期的检修保养非常有必要，能够确保电动绞车系统安全、可靠的工作。

    Goodrich公司生产的电动绞车系统必须要根据定期检修保养时间表返厂或到公司授权的维修中心进行彻底的检修保养，如下表所示。彻底的检修保养将根据电动绞车组件维护手册或军事技术手册来进行。注意，为确保绞车的使用的安全性，必须按照时间表规定的要求进行定期检修保养，不能空缺或跳过某次检查，否则容易造成绞车损坏或其他安全隐患。

    在绞车的彻底检修保养中，绞车吊钩、接线盒以及它们的组件会进行功能测试和目视检查。通过功能测试和目测检查，能够将其中隐患的部件和存在的问题全部排查出来。

    本系统所使用的Goodrich 42325-12-1型号带有绞车使用次数计数表。

    绞车的使用周期的定义：不论吊钩负载大小，在直升机飞行中钢索伸出、收回的一个过程，或在地面上，钢索伸出收回长度大于等于16英尺的一个过程。

    电动绞车系统第一次的检修保养时间以生产日期开始或实际的使用时长计算，以最短的时间计算。从第二次开始从之前一次检修后或实际使用时长计算。

    1.4 直升机动感模拟系统及其使用

    （1）概述。直升机动感模拟系统是将机舱进行真实直升机悬停救援情形还原的系统，可以提高救助训练的真实程度，最大化地使绞车手、救生员在实验室内体验最真实的救助环境。直升机动感模拟主要由六自由度平台进行实现。系统采集飞行队救助过程中直升机姿态的数据，通过数据处理，得到全真模拟的救助直升机悬停时的动态指标。

    （2）动感模拟系统操作面板的使用。直升机动感模拟系统的操作面板位于机舱操作平台上，如图6所示。除此之外，机舱操作平台还设有金属键盘、鼠标滚球、USB多用连接口等。

    1为复位按钮。用于将计算机进行复位重置。

    2为报警灯。当系统出现故障时，报警灯会响铃提示。

    3为动感模拟系统电源按钮。当系统关闭时，长按电源按钮，待按钮灯（绿色）亮起，直升机动感模拟系统启动;当系统开启时，长按电源按钮，待按钮灯熄灭，直升机动感模拟系统关闭。

    4为急停按钮，用于应急急停操作。按下为急停，松开时向顺时针旋转，按钮会自动弹起。

    5为抬升按钮。按下后，计算机显示器会从平台内部升起。

    6为下降按钮。按下后，计算机显示器会回到平台内部。

    （3）动感模拟系统软件的使用。机舱的动感模拟主要通过计算机软件进行控制实现，软件操作界面如图7所示。软件的基本操作方法具体如下：①打开直升机动感模拟系统控制软件;②待系统自检完成后，解除动感模拟系统锁定;③预位。动感模拟系统自动调整至初始位置，待系统调整预位完成后，再进行下一步操作;④设置动感模拟工况。选择相应的预设工况或加载外部工况数据进行操作;⑤按下动感模拟启动按钮，机舱开始按照相应工况数据进行动感模拟;⑥若要结束动感模拟，需要按照上述步骤依次逆序操作，并关闭系统软件。

    2 结论

    本文主要围绕如何利用直升机救助模拟训练系统及其相关设备、救助装备进行科学的救助训练展开了相关研究。

    论文为实验室和装备的介绍，从大连海事大学救捞实验室的介绍出发，详细介绍了各系统的操作流程与使用时的注意事项，并结合救助训练的实际情况，对相关装备进行了规格参数、功能以及使用的介绍。主要希望训练人员和学员能够熟悉训练场地和外部条件，加强对实验室和相关系统进行熟悉了解，并可为操作人员进行使用参考，为顺利、安全开展救助训练而打基础。

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    作者简介：赵天启（1994— ），男，汉族，江苏扬州人，本科，初级救助指挥员，研究方向：海上直升机救助。