全球搜救飞机的特点:“搜救”飞机应具备哪些共同点?

全球范围内有多种搜索和救援(SAR)飞机,每种飞机都可以响应该国的特定要求。 考虑到它们在设计和飞行性能方面的差异,最好分析并确定它们的特征。 马来西亚EMS和航空组织的专业人士发表的论文。

对搜寻和救援(SAR)飞机的主要特征的了解一定会在将来的设备设计中作为参考指南。 或者至少,它将用于选择市场上适合搜索和救援任务的可用飞机。 基于这一想法,马来西亚卫生部医院行政长官以及航空和救灾领域的其他专业人员发表了一项分析,该分析是根据在全球搜救任务中使用的飞机的历史数据进行的,以表征要考虑的常见关键参数。

为了执行搜救任务,来自商业或军事领域的搜索和救援飞机必须遵守该国有关当局制定的规定。

西班牙和澳大利亚的SAR飞机

例如,西班牙航空安全局规定,在其管辖范围内参与搜救任务的任何飞机均应根据其安全法规进行监管。 此外,在澳大利亚,对飞机的运营人进行定期审核以确保其合规性并不断进行改进,因此,当局还对参与搜救任务的所有飞机进行了监管[1]。

法国搜寻和救援飞机的范例

法国航空航天公司和英国韦斯特兰飞机公司制造了航空航天SA342瞪羚。 它是一种旋翼飞机,主要用途是军事目的。 实际上,即使它是轻型的,它也装有导弹,因此可以用作反坦克武装直升机。 然而,它适合用于侦察和救援行动,这对搜救任务至关重要[3]。

英国的SAR飞机示例

同时,伦敦的航空公司 救护车 主要使用MD 900/902 Explorer进行紧急医疗服务以及搜救行动[4]。 MD 900/902因其在各种风况下的机动性而与众不同,这对于在搜寻和救援任务中使用特别是在严酷条件下具有很大优势。

此外,空中客车公司还开发了能够执行海上巡逻和侦察的EADS C-295飞机,这也是搜救任务的一部分。 这架SAR飞机装有两个涡轮螺旋桨发动机,其设计使其能够在所有天气条件下执行任务,使其成为通用,坚固且可靠的飞机[5]。

奥地利的SAR呢?

此外,在奥地利,钻石飞机工业公司制造了DA42飞机。 它已被证明是用于跨国运营的成功设计。 确实,对于SAR任务而言,这非常适合该行动,因为奥地利具有特定的山脉结构,并且是一个内陆国家。 DA42易于操作,并具有最佳的稳定性和控制力,这对于任何长时间的空中观察都很重要[6]。

中国,开始执行特定的搜救任务

另一方面,中国提出了Avicopter AC313。 它是具有大型机身的旋翼飞机,可以提供更大的机载空间优势,以进行更多医疗或其他搜救任务 设备 [7]。 这架SAR飞机可一次容纳27位乘客,或同时转移15名受伤人员进行医疗后送,这为全面或大规模撤离受伤人员提供了合适的能力。

美国的SAR飞机:民用和军事行动

在战斗搜救任务中,美国使用 V-22 Osprey 的敏捷性在偏远的密闭空间起降 [8]。 它以其可以提供高性能垂直起飞的倾转旋翼而闻名。 它的旋翼在飞行过程中可以垂直放置,也可以水平放置,从而使其能够像固定翼飞机一样飞行。 此外,“鱼鹰”飞机最多可搭载 24 名士兵。 ,这使得它非常适合在战斗中大规模提取受伤人员。

同时,HC-144飞机正在由美国海岸警卫队部署,用于执行海洋监视和侦察行动。 他们使用的HC-144飞机装备精良,几乎没有专用设备,包括用于搜索和救援任务的传感器。 由于HC-10飞机最多可以飞行144个小时,因此非常适合通常需要较长飞行时间的搜索和救援任务[9]。

 

识别SAR飞机中的共同点-方法

Methodology framework of the conducted study
图1 –进行研究的方法框架

图1显示了该研究遵循的方法框架。 根据文献中的发现,SAR飞机必须能够运载本质上可能过多的有效载荷。 它们可能是医疗和侦察设备,受伤人员等。

 

飞机还应该能够以最佳的距离和高度飞行,尤其是在执行任务期间避免在战区区域从地面发射任何不必要的火力。 此外,飞机在运行过程中还必须能够灵活敏捷地适应几种不同类型的地形,例如山区和其他地形。 基于此,本研究得出了五个主要的飞机参数,以正确反映这些要求:

  • 最大起飞
  • 总重量
  • 范围
  • 天花板
  • 最大速度
  • 爬升率

为了基于已建立的五个参数进行简单分析,他们收集了用于搜索和救援任务的40架不同飞机的数据[10]。 对40架飞机数据的分析适合得出相当准确的结论。 他们在确定的40架飞机相对于五个参数的比较过程中应用了制表法[11]。 分析完成后,常见和罕见的分母将以图形形式显示,如下所示。

 

确定SAR飞机的共同点–结果和讨论

图2给出了典型的搜救飞机的最大起飞总重量图。 它可以

SAR aircraft take off gross
图2.搜寻和救援飞机的最大起飞毛重

需要注意的是,大多数飞机在该图的下部具有最大起飞重量。 他们记录的最高值为86,000公斤,而最低值为930公斤,平均值为16,144.65公斤,如曲线中的平均线所示。

72.5架飞机中有40%的最大起飞总重量低于平均值,而只有27.5%的最大起飞总重量低于平均值。 根据这一发现,可以简单地推断出,大多数运营商都渴望使用更轻的飞机。

这也可能导致在大多数进行的搜寻和救援任务中,打算被救援的人数通常很少,并且/或者飞机被期望仅携带很少或很少数量的机载设备。

SAR aircraft range
图3.搜救飞机的射程

图3显示了在搜索和救援任务中使用的所考虑飞机范围的数据分布。 他们可以观察到,其中一架飞机可以达到的最长射程为6,435公里,而最短的射程距离仅为350公里。 平均而言,该图的平均线表示的飞机航程为1,712公里。 在分析中考虑的40架飞机中,其中70%实际上具有低于平均水平的航程能力。

这意味着只有30%的人可以达到比平均水平更高的飞行距离。 基于此观察, 我们可以简单地推断出,只有一架只能飞越近距离或覆盖较小任务范围的SAR飞机的操作员才能执行搜索和救援任务。

SAR aircraft flight ceiling
图4.搜救飞机的飞行高度

这种情况也会导致飞机燃油箱的可用容量增加,从而最终限制了飞机的搜索和救援操作。 图4描绘了经常用于搜索和救援任务的飞机天花板的数据分布。

从该图可知,飞机可达到的最高服务飞行高度约为12.8公里(或41,995英尺),最低约为0.5公里(或1.532英尺)。 被分析的40架飞机的飞行上限的平均值为6.5 km(或21,251.9 ft),这由图中的平均线表示。

似乎有几乎相同数量的飞机具有高于和低于平均值的飞行上限性能。 具体来说,有55%的飞机的飞行上限在平均线以下,而其他45%的飞机的飞行上限在平均线以上。 这一发现可以简单地推断出已经为搜索和救援任务使用了混合飞机,因为该操作可能涉及高空和低空搜索。 高空和低空运行的混合可能有助于优化搜索和救援任务[12]。

SAR aircraft maximum speed
图5.搜救飞机的最高速度

图5示出了用于搜索和救援任务的常用飞机可以达到的最大速度。 如所绘制的数据所示,在本研究中被认为是40架飞机中最快的飞机,其最高时速为每小时860公里。 相反,最慢的飞机最高时速为每小时175公里。

如图中的平均线所示,这40架飞机中的平均最大速度约为每小时372公里,其中大多数(即其中70%)的最大速度低于该值。 30架飞机中只有40%的最高速度高于平均速度。 基于此, 我们可以简单地推断出大多数SAR飞机不需要高速。

事实上, 我们可以考虑并更喜欢慢速飞机。 由于行动太快,搜寻和救援任务的一些重要细节可能会被忽略,也可能会丢失。 如[13]中所述,慢速操作将有助于确保对搜索过程中的观察进行彻底的观察。

最后但并非最不重要的。 图6给出了40架飞机中常用的爬升率数据

SAR aircraft climb rate
图6.搜救飞机的爬升率

搜索和救援任务。 在所有这些中,可达到的最高爬升速度约为2,073 m / min(或6800 ft / min),而发现最低爬升速度约为229 m / min(或750 ft / min)。 这些飞机中的大多数(约占飞机总数的72.5%)的爬升率低于平均值,如图所示低于爬坡平均值。 40架飞机的平均爬升速度约为635 m / min(或2,083.98 ft / min)。

由于只有27.5%的飞机能够以高于平均爬升率的速度爬升,因此可以简单地推论,搜索和救援任务中使用的飞机必须尽可能快地爬升。 这完全符合这样的事实,即此类任务通常以缓慢的速度进行,以优化对幸存者或残骸的搜索。

SAR aircraft parmaeters table

仔细观察具有较高爬升率的飞机,它们主要是军用飞机,例如LTV XC-142,Beriev Be-42 Albatros和Kazan Ansat,它们在战场上使用。 对于在战斗区域内的这种搜索和救援任务,期望飞机能够在救援飞行后迅速爬升,以避免地面上的敌人开火。 总体而言,表一列出了40架飞机的比较分析结果。

 

SAR飞机特性:结论

根据对40架用于执行搜索和救援任务的飞机的分析结果,已基于五个关键参数确定了通用搜索和救援飞机的几个特征:最大起飞总重,航程,飞行上限,最大速度和爬升率。

我们可以得出结论,就装载设备重量或受伤人员的有效载荷而言,大多数SAR飞机的能力很小。 此外,我们希望执行此类任务的飞机在搜索和营救过程中能覆盖较小的周长,这体现在低程能力上。 由于可以通过在高空和低空都进行搜索来提高搜索和救援行动的效率,因此所用飞机之间的飞行上限能力保持平衡。

最后,基于操作的有效性,他们发现飞机的典型最大速度和爬升率可能主要位于较低端。 总而言之,凭借这些发现,它们为适用于搜索和救援任务的飞机的设计以及任务要求提供了一些见识。 他们应该进行新的详细分析,以进一步了解这些飞机。

 

参考文献:

  1. 审查爱尔兰的搜寻与救援(SAR)航空运营。 都柏林:爱尔兰运输,旅游与体育部,2018
  2. Gazelle Viviane SA 342 M1 [在线]。 可用:https://www.defense。 gouv.fr/english/node_64/equipements/materiels-specifiques/alat/comba t / gazelle-viviane-sa-342-m1
  3. 英国陆军,装备飞机-瞪羚[在线]。 可用:www.army.mod.uk/equipment/aircraft/
  4. MD直升机,MD 902资源管理器[在线]。 可用:https:// www。 mdhelicopters.com/md-902-explorer.html
  5. 空中客车公司C295 –最通用,最高效的战术运输飞机[在线]。 可用:www.airbus.com/defence /c295.html
  6. 钻石飞机工业公司,DA42:完美的定义[在线]。 可用:www.diamondaircraft.com/en/flight-school-solutio n / aircraft / da42 / overview /
  7. AC313 [在线]。 可用:www.globalsecurity.org/military/world/chi na / ac313.htm
  8. 波音V-22鱼鹰[在线]。 可用:www.boeing.com/defense/ v-22-osprey /
  9. HC-144A海洋哨兵中程监视飞机[在线]。 可用:www.homelandsecurity-technology.com/projects/hc144a-oc ean-sentry-surveillance-aircraft-uscg /
  10. K.Cherry,“启发式和认知偏见”,认知心理学,2019年XNUMX月
  11. SE DeFranzo,“调查分析中交叉表的好处”,SnapSurveys,2012年XNUMX月
  12. IK Ha,“一种基于分层协作的概率目标搜索算法,可提高无人机的速度”,《传感器》,第一卷,第18期。 2018年XNUMX月XNUMX日
  13. RCW 47.68.380:空中搜救。 华盛顿:华盛顿州交通局,2008年

作者

莫德·哈里登·本·穆罕默德·苏菲安

穆罕默德·基尔·哈伦

穆罕默德·西夫·阿扎尔·墨西哥阿卜杜拉

穆罕默德·法伊兹

 

 

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参考文献:

西班牙航空安全局

伦敦的空中救护车

马来西亚卫生部

美国海岸警卫队

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