全球搜救飛機的特點:“搜救”飛機應具備哪些共同點?

全球範圍內有多種搜索和救援(SAR)飛機,每種飛機都可以響應該國的特定要求。 考慮到它們在設計和飛行性能方面的差異,最好分析並確定它們的特徵。 馬來西亞EMS和航空組織的專業人士發表的論文。

對搜尋和救援(SAR)飛機的主要特徵的了解一定會在將來的設備設計中作為參考指南。 或者至少,它將用於選擇市場上適合搜索和救援任務的可用飛機。 基於這一想法,馬來西亞衛生部醫院行政長官以及航空和救災領域的其他專業人員發表了一項分析,該分析是根據在全球搜救任務中使用的飛機的歷史數據進行的,以表徵要考慮的常見關鍵參數。

為了執行搜救任務,來自商業或軍事部門的搜索和救援飛機必須遵守該國有關當局製定的規定。

西班牙和澳大利亞的SAR飛機

例如,西班牙航空安全局規定,在其管轄範圍內參與搜救任務的任何飛機均應根據其安全法規進行監管。 此外,在澳大利亞,對飛機的運營人進行定期審核以確保其合規性並不斷進行改進,該機構還對參與搜救任務的所有飛機進行了監管[1]。

法國搜尋和救援飛機的範例

法國航空航天公司和英國韋斯特蘭飛機公司製造了航空航天SA342瞪羚。 它是一種旋翼飛機,主要用途是軍事目的。 實際上,即使它是輕型的,它也裝有導彈,因此可以用作反坦克武裝直升機。 然而,它適合用於偵察和救援行動,這對搜救任務至關重要[3]。

英國的SAR飛機示例

同時,倫敦的航空公司 救護車 主要使用MD 900/902 Explorer進行緊急醫療服務以及搜救行動[4]。 MD 900/902由於其在各種風況下的機動性而與眾不同,這對於在搜尋和救援任務中使用特別是在嚴酷條件下具有很大優勢。

此外,空中客車公司還開發了能夠執行海上巡邏和偵察的EADS C-295飛機,這也是搜救任務的一部分。 這架SAR飛機裝有兩個渦輪螺旋槳發動機,其設計使其能夠在所有天氣條件下執行任務,使其成為通用,堅固且可靠的飛機[5]。

奧地利的SAR呢?

此外,在奧地利,鑽石飛機工業公司製造了DA42飛機。 它已被證明是用於跨國運營的成功設計。 確實,對於SAR任務而言,這非常適合該行動,因為奧地利具有特定的山脈結構,並且是一個內陸國家。 DA42易於操作,並具有最佳的穩定性和控制力,這對於任何長時間的空中觀察都很重要[6]。

中國,開始執行特定的搜救任務

另一方面,中國提出了Avicopter AC313。 它是具有巨大機身的旋翼飛機,可以提供更大的機載空間優勢,以進行更多醫療或其他搜救任務 設備 [7]。 這架SAR飛機可一次容納27位乘客,或同時轉移15名受傷人員進行醫療後送,這為全面或大規模撤離受傷人員提供了合適的能力。

美國的SAR飛機:民用和軍事行動

在戰鬥搜救任務中,美國使用 V-22 Osprey 的敏捷性在偏遠的密閉空間起降 [8]。 它以其可以提供高性能垂直起飛的傾轉旋翼而聞名。 它的旋翼在飛行過程中可以垂直放置,也可以水平放置,從而使其能夠像固定翼飛機一樣飛行。 此外,“魚鷹”飛機最多可搭載 24 名士兵。 ,這使得它非常適合在戰鬥中大規模提取受傷人員。

同時,HC-144飛機正在由美國海岸警衛隊部署,用於執行海洋監視和偵察行動。 他們使用的HC-144飛機裝備精良,幾乎沒有專用設備,包括用於搜索和救援任務的傳感器。 由於HC-10飛機最多可以飛行144個小時,因此非常適合通常需要較長飛行時間的搜索和救援任務[9]。

 

識別SAR飛機中的共同點-方法

Methodology framework of the conducted study
圖1 –進行研究的方法框架

圖1顯示了該研究遵循的方法框架。 根據文獻中的發現,SAR飛機必須能夠運載本質上可能過多的有效載荷。 它們可能是醫療和偵察設備,受傷人員等。

 

飛機還應該能夠以最佳的距離和高度飛行,尤其是在執行任務期間避免在戰區區域從地面發射任何不必要的火力。 此外,飛機在運行過程中還必須能夠靈活敏捷地適應幾種不同類型的地形,例如山區和其他地形。 基於此,本研究得出了五個主要的飛機參數,以正確反映這些要求:

  • 最大起飛
  • 總重量
  • 範圍
  • 天花板
  • 最大速度
  • 爬升率

為了基於已建立的五個參數進行簡單分析,他們收集了用於搜索和救援任務的40架不同飛機的數據[10]。 對40架飛機數據的分析適合得出相當準確的結論。 他們在確定的40架飛機相對於五個參數的比較過程中應用了製表法[11]。 分析完成後,常見和罕見的分母將以圖形形式顯示,如下所示。

 

確定SAR飛機中的共同點–結果和討論

圖2給出了典型的搜救飛機的最大起飛總重量圖。 它可以

SAR aircraft take off gross
圖2.搜尋和救援飛機的最大起飛毛重

需要注意的是,大多數飛機在該圖的下部具有最大起飛重量。 他們記錄的最高值為86,000公斤,而最低值為930公斤,平均值為16,144.65公斤,如曲線中的平均線所示。

72.5架飛機中有40%的最大起飛總重量低於平均值,而只有27.5%的最大起飛總重量低於平均值。 根據這一發現,可以簡單地推斷出,大多數運營商都渴望使用更輕的飛機。

這也可能導致在大多數進行的搜尋和救援任務中,打算被救援的人數通常很少,並且/或者飛機被期望僅攜帶很少或很少數量的機載設備。

SAR aircraft range
圖3.搜救飛機的射程

圖3顯示了在搜索和救援任務中使用的所考慮飛機範圍的數據分佈。 他們可以觀察到,其中一架飛機可以達到的最長射程為6,435公里,而最短的射程距離僅為350公里。 平均而言,該圖的平均線表示的飛機航程為1,712公里。 在分析中考慮的40架飛機中,其中70%實際上具有低於平均水平的航程能力。

這意味著只有30%的人可以達到比平均水平更高的飛行距離。 基於此觀察, 我們可以簡單地推斷出,只有一架只能飛越近距離或覆蓋較小任務範圍的SAR飛機的操作員才能執行搜索和救援任務。

SAR aircraft flight ceiling
圖4.搜救飛機的飛行高度

這種情況也會導致飛機燃油箱的可用容量增加,從而最終限制了飛機的搜索和救援操作。 圖4描繪了經常用於搜索和救援任務的飛機天花板的數據分佈。

從該圖可知,飛機可達到的最高服務飛行高度約為12.8公里(或41,995英尺),最低約為0.5公里(或1.532英尺)。 被分析的40架飛機的飛行上限的平均值為6.5 km(或21,251.9 ft),這由圖中的平均線表示。

似乎有幾乎相同數量的飛機具有高於和低於平均值的飛行上限性能。 具體來說,有55%的飛機的飛行上限在平均線以下,而其他45%的飛機的飛行上限在平均線以上。 這一發現可以簡單地推斷出已經為搜索和救援任務使用了混合飛機,因為該操作可能涉及高空和低空搜索。 高空和低空運行的混合可能有助於優化搜索和救援任務[12]。

SAR aircraft maximum speed
圖5.搜救飛機的最高速度

圖5示出了用於搜索和救援任務的常用飛機可以達到的最大速度。 如圖表數據所示,在本研究中考慮的40架飛機中,最快的飛機最高時速為860 km / h。 相反,最慢的飛機最高時速為每小時175公里。

如圖中的平均線所示,這40架飛機中的平均最大速度約為每小時372公里,其中大多數(即其中70%)的最大速度低於該值。 30架飛機中只有40%的最高速度高於平均速度。 基於此, 我們可以簡單地推斷出大多數SAR飛機不需要高速。

事實上, 我們可以考慮並更喜歡慢速飛機。 由於行動太快,搜尋和救援任務的一些重要細節可能會被忽略,也可能會丟失。 如[13]中所述,慢速操作將有助於確保對搜索過程中的觀察進行徹底的觀察。

最後但並非最不重要的。 圖6給出了40架飛機中常用的爬升率數據

SAR aircraft climb rate
圖6.搜救飛機的爬升率

搜索和救援任務。 在所有這些中,可達到的最高爬升速度約為2,073 m / min(或6800 ft / min),而發現最低爬升速度約為229 m / min(或750 ft / min)。 這些飛機中的大多數(約佔飛機總數的72.5%)的爬升性能均低於平均水平,如圖所示,其飛行曲線低於平均線。 40架飛機的平均爬升速度約為635 m / min(或2,083.98 ft / min)。

由於只有27.5%的飛機能夠以高於平均爬升率的速度爬升,因此可以簡單地推論,搜索和救援任務中使用的飛機必須盡可能快地爬升。 這完全符合這樣的事實,即此類任務通常以緩慢的速度進行,以優化對倖存者或殘骸的搜索。

SAR aircraft parmaeters table

仔細觀察具有較高爬升率的飛機,它們主要是軍用飛機,例如LTV XC-142,Beriev Be-42 Albatros和Kazan Ansat,它們在戰場上使用。 對於在戰鬥區域內的這種搜索和救援任務,期望飛機能夠在救援飛行後迅速爬升,以避免地面上的敵人開火。 總體而言,表一列出了40架飛機的比較分析結果。

 

SAR飛機特性:結論

根據對40架用於執行搜索和救援任務的飛機的分析結果,已基於五個關鍵參數確定了通用搜索和救援飛機的幾個特徵:最大起飛總重,航程,飛行上限,最大速度和爬升率。

我們可以得出結論,就裝載設備重量或受傷人員的有效載荷而言,大多數SAR飛機的能力很小。 此外,我們希望執行此類任務的飛機在搜索和營救過程中能覆蓋較小的周長,這體現在低程能力上。 由於可以通過在高空和低空都進行搜索來提高搜索和救援行動的效率,因此所用飛機之間的飛行上限能力保持平衡。

最後,基於操作的有效性,他們發現飛機的典型最大速度和爬升率可能主要位於較低端。 總而言之,憑藉這些發現,它們為適用於搜索和救援任務的飛機的設計以及任務要求提供了一些見識。 他們應該進行新的詳細分析,以進一步了解這些飛機。

 

參考

  1. 審查愛爾蘭的搜尋與救援(SAR)航空運營。 都柏林:愛爾蘭運輸,旅遊與體育部,2018
  2. Gazelle Viviane SA 342 M1 [在線]。 可用:https://www.defense。 gouv.fr/english/node_64/equipements/materiels-specifiques/alat/comba t / gazelle-viviane-sa-342-m1
  3. 英國陸軍,裝備飛機-瞪羚[在線]。 可用:www.army.mod.uk/equipment/aircraft/
  4. MD直升機,MD 902資源管理器[在線]。 可用:https:// www。 mdhelicopters.com/md-902-explorer.html
  5. 空中客車公司,C295 –最通用,最高效的戰術運輸飛機[在線]。 可用:www.airbus.com/defence /c295.html
  6. 鑽石飛機工業公司,DA42:完美的定義[在線]。 可用:www.diamondaircraft.com/en/flight-school-solutio n / aircraft / da42 / overview /
  7. AC313 [在線]。 可用:www.globalsecurity.org/military/world/chi na / ac313.htm
  8. 波音V-22魚鷹[在線]。 可用:www.boeing.com/defense/ v-22-osprey /
  9. HC-144A海洋哨兵中程監視飛機[在線]。 可用:www.homelandsecurity-technology.com/projects/hc144a-oc ean-sentry-surveillance-aircraft-uscg /
  10. K.Cherry,“啟發式和認知偏見”,認知心理學,2019年XNUMX月
  11. SE DeFranzo,“調查分析中交叉表的好處”,SnapSurveys,2012年XNUMX月
  12. IK Ha,“一種基於分層協作的概率目標搜索算法,可提高無人機的速度”,《傳感器》,第一卷,第18期。 2018年XNUMX月XNUMX日
  13. RCW 47.68.380:空中搜救。 華盛頓:華盛頓州交通局,2008年

作者

莫德·哈里登·本·穆罕默德·蘇菲安

穆罕默德·基爾·哈倫

穆罕默德·西夫·阿扎爾·墨西哥·阿卜杜​​拉

穆罕默德·法伊茲(MAHD FAIZ MAULA KAMARUDDI)

 

 

另請閱讀

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用於SAR作業的折疊式無人機? 這個想法來自蘇黎世

HEMS和SAR:空中救護車上的醫學會改善直升機的救生任務嗎?

資源

研究之門

 

參考

西班牙航空安全局

倫敦的空中救護車

馬來西亞衛生部

美國海岸警衛隊

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