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祈望“撞山”莫重现—粗谈情景(处境)意识

 2018-06-19 16:20:06 来源:民航资源网 作者:鹏程翔安  [投稿排行榜]

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      突发事件

      新华社6月16日援引有关部门消息称,一架直升机星期六在云南昆明失踪。据云南省政府消息,这架直升机当时正在执行紧急救援任务。目前尚不清楚其他细节消息。相关搜索正在进行中。

      另据知情人士透露:失踪直升机机型为AS350B3,已于下午三点左右找到,可能是天气不好进云撞山所致(未经证实!未经证实!未经证实!.......重要的事情说N遍)。

      历史上的撞山

      图:资料图。

      据不完全统计,从90年代初截至2015年,国内民航共发生直升机撞山事故近10起。

      1、1989年5月22日,某公司租用的超美洲豹型直升机执行海上平台运输任务,临时改变回程的预定航线,在能见度不太好的情况下盲目下降高度,飞入海岸线后入云,在改回的途中撞山失事。

      2、1992年8月11日,某公司米八型直升机违反关于目视飞行的规定,飞入云中,并低于安全高度,致使直升机撞山失事。

      3、1996年4月9日,某公司S-76型直升机执行海上运输任务,在不具备目视飞行条件的情况下,未按仪表高度层飞行,低于安全高度,致使直升机撞山。

      4、1998年3月18日,某公司S-76A型直升机飞行训练时,在穿云过程中偏离预定航迹,撞山失事。

      5、2008年3月7日,某公司贝尔206B型直升机行高压输电线路巡线任务时,误入云中,直升机撞到山坡障碍物,失控坠毁。

      6、2013年6月15日,某公司SW-4号直升机进行农林喷洒作业飞行,作业区能见度差,飞行员丧失目视参考,在用于辅助导航的GPS突然不工作后迷航,直升机偏离作业区,误入山区后撞山。

      7、2015年9月13日,某公司贝尔407GX直升机执行航空拍摄任务,在山区飞行时突然遇到局部雨雾天气,以低高度飞入环形山口,由于空间狭小,且直升机爬升性能已不能满足飞到足够高度越过山峰,直升机在紧急避让地形时撞山。

      8、2015年9月21日,某公司AS350B3型直升机执行航空物探作业,飞行中直升机在翻越山峰的爬升过程中进入雾中,飞行员失去目视参考,导致直升机撞山坠毁。

      尽管直升机山区飞行受诸如地形、气象等诸多因素影响(详见本公众号文章《山区飞行的“隐形杀手”》等),造成直升机与山体、线缆、其它障碍物或者是其它航空器相撞的原因很多,(详见本公众号文章《直升机相撞问题浅析》),但是从以往此类事故的原因来看,不难发现飞行员情景(处境)意识问题也是造成此类可控撞击事故的重要原因之一,有时候甚至可以说是根本原因。

      什么是SA

      图:什么是SA。

      对于运输航空特别是大飞机的飞飞来说,SA并不陌生,但是有些直升机的飞飞对SA的了解并不多。事实上直升机经常在低空超低空作业,一定程度上面临的动态变化更加剧烈,飞行员必须时刻对直升机状态和周围情况有准确的感知和预测,对飞行员SA的要求甚至要更高,一旦SA出现偏差,就有可能危及飞行安全。有关SA的各类理论论述很多,也很详实,今天只想“扒一扒”直升机飞行中有关SA的那些“囧事”,谈几点粗浅的认识。

      情景(处境)意识(Situation Awareness),英文缩写SA,是指机组在特定的时间特定的情境中对影响飞行器和机组的各种因素、各种条件区分主次的准确知觉。简单来说就是飞行员飞行中对自己所处环境的认识,即知道自己周围过去发生了什么,正在发生什么,将要发生什么,从而形成“意识—决策—动作—新意识”的完整闭环。

      情景(处境)意识是机组资源管理(CRM)发展中的重要概念,与交流、决策等一样是CRM的基本构成之一。

      SA的三个阶段

      前美国空军首席科学家,也是SA方面最著名的研究者之一Dr.MicaEndsley在其给SA的定义中将情景意识划分为三个阶段:感知、理解和预测。感知,也称知觉,即能察觉到自身所处环境中的有效信息并对信息进行挑选,它是情境意识中最基础的环节;理解,即对获取到的有效信息的在大脑中的分析处理;预测,即在感知和理解的基础上,对周围环境将来的发展趋势做出正确的预测。不难看出任意一个阶段出现问题,都有可能导致事故的发生。

      感知丧失

      在实际飞行中直升机飞行员要面临对自己身心状态、直升机运行状态、所处空间位置、地形地貌、障碍物位置、危险天气以及特殊情况等一系列感知,然而由于知识经验欠缺、飞行疲劳、飞行错觉、不良心理以及注意力分配等种种原因,直升机飞行中感知丧失的“囧事”并不少见。有的是在位置不清的情况下盲目下降高度,有的是在精力不集中的情况下忽视飞行高度、有的是疲劳驾驶短暂丧失意识,有的对航线附近山体的危险毫无察觉,有的受侧风偏离预定航线一无所知,由此造成在直升机可控状态下的撞山、挂线、坠水时有发生。

      除了这些“司空见惯”的感知丧失的原因和现象外,还有两种情况值得注意。一个是注意力固着引起的感知丧失。在吊挂、航拍、机降等一些飞行作业中,机组的注意力容易全部集中在寻找目标点或作业对象上,忽视了对直升机的控制。例如一起事故中,机组执行吊挂作业任务,寻找地面目标过程中,忽视了直升机姿态,转弯时前进速度消失到零都未发觉,既没有提桨距保持高度,也没有推杆增速,致使直升机下降率越来越大,进入涡环,加之处置失当,致使直升机加速垂直下降坠地。另一起事故中,机组执行航拍任务,在围绕拍摄对象盘旋时,转入顺风,相对前进速度减小,并且在气流和自身重量较重的双重作用下掉高度,进入涡环,受地形和高度限制又不能改出,直升机近乎垂直坠地。二是转换机型引起的感知丧失。不同机型座舱设计、外观尺寸等各不相同,操纵感受存在差别,飞行员由于过往的习惯影响了感知。例如在一起事故中飞行员执飞新机型时间较短,由于两种机型在座高设计和视线感觉上相差较大,飞行员操纵上出现失误,致使直升机在从着陆姿态转起飞增速过程中失控坠水,另一起事故中飞行员从小机型转到大机型,忘记了自己“身大袖长”,在悬停回转时估计错误,尾桨刮碰障碍物坠地。

      理解偏差

      理解的偏差常发生在知识和经验欠缺的情况下。例如一起事故中机组调机飞行过程中自动驾驶仪故障,造成直升机双发自动停车,停车后主供电系统断电,自动驾驶仪断开,机组在此特殊情况下仍按正常空中启动程序启动不成功,直升机迫降。一起事故中,飞行员机载设备概念错误,误将自动驾驶仪“0位”指示器指示的旋翼椎体与机体主轴之间的关系理解成直升机姿态本身,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,造成直升机翻倒。一起事故中直升机由甲板上载重起飞,机组对旋翼欠速音频警告提示的内涵不了解,且未意识到失去地效对平台飞行的影响,没有悬停检查,在出现告警后仍操纵直升机向平台外侧移动,直升机脱离甲板后失去地效,且发动机已无更多的剩余功率,直升机不能维持高度,随即坠水。一起事故中,飞行人员对回避区的危险性认识不足,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,在回避区内出现故障,无法处置,导致直升机坠毁。

      预测错误

      知识经验的欠缺、不良的心理状态往往还会导致预测的错误。例如一起事故中机组飞行前对天气情况和演变趋势估计不足,在易发生复杂天气的时段进行训练飞行,起落航线进近过程中,受风影响机头大角速度偏转,失去控制,在机场外触地。一起事故中,机组在疑似刮碰高压线缆但未发现大的异常情况下,没有及时选场降落检查,仍然持续飞行了较长一段时间后,选场降落过程中不幸尾桨结构损坏,功能丧失,直升机坠毁。一起事故中,直升机在雪地降落时,机组在落地前对着陆所遇到的不利因素估计不足,直升机在低高度吹起的浮雪干扰了机组的注意力及操纵动作,导致直升机侧翻,还有一次两架先后降落的直升机“玩起了叠罗汉”。一起事故中,机组对进入火场上空后温度高、空气密度小的环境变化预计不足,进入火场后升力和发动机功率不够,导致直升机坠入火海。

      走出一个误区

      在对待SA的问题上存在一个误区即“SA会随飞行技术的提高而自然增强”。但情况并非如此,例如在一起事故中,机组依靠故障的机载GPS提供的错误信息海上飞行,又没有及时、正确的使用其他机载导航设备检查,丧失了对直升机位置的感知,致使直升机从目标平台侧面飞过近百公里还未察觉,燃油低于规定油量才被迫备降在海上。能在海上成功备降,足以证明机组飞行技术水平不差,何况其中一名飞行员还曾经在另一起事故中,在尾桨断裂的情况下,正确处置,操纵直升机成功迫降在海上,堪称“中国直升机版”的萨利机长(英国同型号直升机也发生过十分类似的尾桨断裂,成功海上迫降的案例),可见“SA并不一定会随飞行技术的提高而自然增强”。如果不进行专项SA训练,就会使飞行员的SA存在缺陷。SA的训练应当融入到飞行训练中,并且要突出不同重点,飞行学员阶段重点应放在逐步建立空间位置的感知、自身状态的感知和飞行器运动姿态的感知,并形成良好的注意力分配习惯,并能正确理解这些感知,根据这些感知操控飞行器,做到清楚自己在哪里,将要去哪里,如何去哪里;新飞行员训练重点应放在对地形地貌(包括障碍物)等地理环境的感知、飞行作业负荷情况下对自身状态的感知以及对各类危险天气的感知,通过正确理解这些感知,避免发生可控撞击、出现飞行疲劳、超气象条件飞行或误入危险天气等;成熟飞行员训练重点则应放在提高异常情况下的SA能力,正确判断和处置特情离不开SA,因为有些特情具有相似的现象,比如涡环和旋翼失速都会掉高度、振动、倾斜滚转等,但是两者进入的条件却不同,在这里进入的条件实际上就是某种“情景”,如果能正确意识到情景,就能准确的判断,进而合理处置特情。

      指向性问题

      SA具有指向性。也就是说即使两个飞行员SA水平一样,但是他们SA的指向性也可能存在差异,比如有人对高度敏感,有人对速度敏感,还有人对方向敏感等等,这种敏感即可能来自于先天,也可能是后天特别是在飞行过程中逐渐养成,还可能是经历过某种危险,长期有意识特殊注意所形成的,所谓“一朝被蛇咬,十年怕井绳”。例如笔者认识的某个经历过空中停车的飞行员,他对发动机声音就异常的敏感,一次飞行过程中,发动机放气活门打开,噪声变化,本来是正常现象,但是坐在副驾驶位置上“闭目养神”的他以迅雷不及掩耳之势将总距直接放到底(目的是想进入自转),把正在正常操控直升机的机长搞得一头雾水。

      需要指出的是,正是因为存在指向性,机组群体的SA并不是每个飞行员个体的SA的简单相加,而是“优势互补”,机组群体的SA一般高于飞行员个体的SA,要实现这一目标还依赖于机组资源管理的另外一个问题即交流,篇幅所限,有时间再扯吧!

      另外,直升机多在低空超低空作业,受地形环境影响明显,了解不同地形环境特点是保证直升机飞行安全的重要保证,防止误入危险天气也是保证安全的重要举措。(来源:微信“鹏程翔安”)

      最新:一架直升机在昆明坠毁 3名机组人员遇难

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