急难险重,我国应急救援任务需要怎样的航空装备?机遇与挑战在前方
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2025-06-23 17:34:00
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6月12日至13日,2025(第三届)航空应急救援年会在天津市举行。来自应急相关机关司局、各应急救援中心、主机厂、航空院校、通航单位、技术厂商等单位的近200位行业权威专家齐聚一堂,共同促进航空应急救援产业发展。

我国需要什么样的应急救援航空装备?

大会的核心关键词“航空应急救援”,本质是“使用航空装备进行应急救援活动”。随之而来的一个核心问题是:什么样的航空装备才能更好地满足我国的应急救援需求?

我国的地理环境很大程度上对航空装备提出了更高的要求。

本届航空应急救援年会的业界专家们首先基于我国的地理环境回答了这一问题。

我国地理环境复杂多样、西高东低,呈三级阶梯状分布,山区面积广大,东西跨度巨大、南北距离长。我国是世界上自然灾害最严重的国家之一。这样的国情决定了我国应急救援任务必然“急、难、险、重”。因此,承担航空应急救援任务的机型平台必须具备在高温、高原、高寒、海洋、沙尘、冰雪、极寒等环境下可靠运行的能力。

这也意味着,为了实现这种能力,我国航空应急救援装备的性能要求会更苛刻、技术复杂度更高、研制的难度更大。

直升机是重要的航空应急救援平台之一。会议上,来自直升机运营公司的人员结合自身日常运营和任务情况,带来了这样的一线声音:

“一款优秀的航空应急救援直升机要设计成熟、可靠性高,才能做到全天备勤,常态准备,经得住实战检验;在动力功率上也必须有所富裕,具备大载重能力,能够全天候、全地形飞行,从而让机组更有信心、更有底气地完成任务,尤其是面对高原任务时。此外,最好采用平台化设计,可根据任务灵活改装,一机多能一机多用。”

此外,该型号还需要良好的技术保障生态,多元的售后体系、丰富的航材供应渠道和雄厚的维护技术人才储备。

对于航空装备的使用方来说,装备的售后服务非常重要,这也就要求研制方注重运维体系的建设。

AC系列直升机与无人机

来自中国航空工业集团直升机所的专家介绍道:

“在航空应急救援场景中,直升机可以执行航空消防灭火、航空搜寻救助、航空医疗救援、应急通信指挥等四大典型任务。目前,我国自主研发的AC系列民用直升机已经形成覆盖轻、中、大型国产民用直升机产品谱系,可满足国家航空应急救援体系建设需求。眼下,国产直升机的应用正逐渐铺开,AC311、AC312、AC313系列机型就已在西藏高原地区部署使用,提升了高原航空应急救援能力。围绕航空应急救援任务需求、我国特殊地理环境和复杂气象环境等,这些机型平台的任务能力正在不断提升。”

2024年6月,正在西藏地震执行震后救援任务的AC311A直升机。

但专家同时指出,目前我国航空应急体系的建设,目前仍存在着通用机场数量少、保障设施不足、民用直升机数量少等问题,航空应急救援能力仍不满足实际需求,对于中大型平台依旧有着高需求。但得益于无人机在我国十余年的蓬勃发展,技术与应用具备全球领先的优势,民用无人机已在航空应急救援中承担越来越多的工作任务、发挥着不可替代的重要作用。

“翼龙”-2H应急救灾型无人机的光电设备拍摄的灾区(EO)画面。

“三断”之下,必须能飞能用

据专家介绍,截至2024年,我国应急管理系统内已有大型固定翼无人机8台,大型无人直升机20余台,复合翼无人机200余台,多旋翼无人机约5000台。

无人机在应急救援中主要面对自然灾害救援、城市应急救援、公共安全与社会事件、特殊环境救援这四大类,十大场景、二十余种典型任务,并且已在应急通信、灾情评估等领域取得显著成效。

而不同类型的无人机,因能力不同,也侧重于不同的应用场景,比如多旋翼、复合翼无人机多被用于侦察、中继、搜救等场景,无人直升机则聚焦复杂环境下的运输和搜救等。

但我国的航空科技人员并没有止步于当前的成绩,清醒地认识到无人平台还要迎难而上。“难”,就是灾害发生时的恶劣气象、复杂地形,以及灾害往往会造成的基础设施破坏,断路、断网、断电“三断”等极端场景。此时,航空应急救援装备面临的首要技术问题,是要能飞得起,“能用”。这要求航空应急救援装备要具备高环境适应能力、抗风抗雨能力、抗海况能力,高可靠性和高稳定性。

“翼龙”无人机可担负“断路、断电、断网”极端情况下的应急通信保障任务。

但无人平台目前在这方面尚有欠缺,大多数无人机的任务能力都基于相对良好的气象条件。面对复杂的灾害环境、恶劣气象条件,无人平台依然存在可靠性和稳定性上的不足。

比如,在大风条件下,传统无人机普遍抗风能力弱,会出现飞行不稳、易发坠机,乃至无法起飞的情况。这要求我国的航空科研人员要面向严峻、极端的航空应急救援场景来研制航空装备,深入探索无人机的“实战”应用,不断探索战术战法,挖掘应用潜力。

在航空应急救援任务中,无人平台要迎难而上,必须具备很强的环境适应能力。

迎“难”而上,实用好用

会上专家也分享了很多相关案例。

比如,通过火箭助推的零长发射与伞降回收方式,我国已经解决了强风条件下无人机起降事故高发的问题,让无人机具备了抗8级风的能力,填补了无人机在恶劣天气情况下空中通信保障和灾情侦察的能力空白;而针对灾害事故救援现场对全天候实时的三维地图模型的需求,我国已经实现了无人机快速三维建模技术和分钟级实景三维模型重构等技术,让无人机能够为现场救援提供三维数字化数据支撑和现场态势分析情报决策。

测绘三维建模、高分辨率的无人机影像在应急救援中是尤为关键的,各救援队伍的工作展开有赖于这样的第一手救灾数据。

类似的问题正不断细化、聚焦。比如,针对导航拒止与通信受阻、“三端”等极端场景,针对隧道、井下等光线暗、障碍物多的复杂密闭黑暗狭窄空间环境中,无人机正“迎难而上”。通过引入人工智能、大数据、机器学习、同步定位与建图(SLAM)算法等技术,我国无人机平台已具备高精度自主导航飞行、空间模型构建、自动规划飞行路径、智能避障等能力,从而在这类复杂任务场景中做到“能用”。

无人机平台在航空应急救援中早不是单打独斗,而是更高效体系的一部分。

严苛要求促使直升机不断迭代

同样,上述这类极端、复杂的应急救援任务场景,也对有人驾驶直升机等有人航空器提出了更高性能要求。

复杂恶劣的环境、紧迫的救援时间,叠加现场各种不利因素,势必会增加飞行员的操纵负荷和机组人员的任务负荷,也会增加任务中出现操作失误出错的风险。

那么对直升机的研制方来说,就要在飞行系统功能上下更大功夫以为机组减负,提高任务效能。

比如,在飞行管理系统上引入自动航路规划、区域自动导航飞行等功能,系统就能规划出最优航段逻辑算法,引导直升机至目标点;在飞行控制系统上,针对航空应急救援任务增设搜救高级模式、提升平台的大侧风条件下飞行稳定性、系统的自动悬停控制等,从而减轻飞行员的操纵负荷,让其可以更专注于救援任务作业。

图中的海上搜救/救援任务,往往面临着天气条件不佳、展开任务作业难度和风险更大,这对人员和设备来说都是不小的挑战。

未来,体系化是关键

展望未来的应急救援航空系统,专家们勾勒出了冗余动力配置、多传感器融合、人机协同与自主交互、动力及能源优化(如全电、混电等技术)、气动布局及升力效率优化、结构轻量化,自主决策与智能控制算法、有人无人协同等技术发展趋势。

这也意味着,如果只想在一款已有的成熟平台基础上“简单”改装,势必满足不了未来更为复杂的应急救援场景要求。大趋势下,需要“大破大立”。

应急救援领域对航空装备性能提出了更严苛的需求,这也迫使飞行器性能不断提升,飞行品质更加优质。

航空应急救援装备的研制方,要在研制体系、研发流程、研制思路、技术路径等多方面持续突破,创新转变。

对新一代航空应急救援装备的研制,要从“以平台为中心”向“以任务为中心”转变,强化任务实现能力,强调安全可靠,聚焦应用场景来展开正向设计。此外,设计与制造方必须在产品构思的起点就充分认识到,该装备的任务功能不再单一,而是要多元化、协同化、综合化;使用方式也绝不是“单打独斗”,必须具备与其他装备和体系协同应用的能力。

协同:固定翼与直升机,空与地

香港特别行政区政府飞行服务队的“挑战者”605与空客H175直升机。

大会上,来自香港特别行政区政府飞行服务队的代表分享了在离岸搜索和救援任务中固定翼飞机庞巴迪“挑战者”605与空客H175直升机的协同配合。前者主要承担对搜救目标的搜索定位(比如在海面投下定位烟雾弹和定位染料)、与目标建立通信、现场情况侦察和气象数据保障等,后者主要担负对落水人员、船只遇险人员等通过舱门绞车来施以援救。

进行吊桶汲水训练的香港特别行政区政府飞行服务队H175直升机。近年香港地区森林消防任务中该机均有出动。可救人可灭火,凸显了航空应急救援力量的多元能力。会议上,深圳警航代表表示其直升机日常训练中也有类似科目。

这类搜索和救援任务也离不开空中平台与地面医疗机构的协同,包括被救人员的后续医疗救治,以及直升机机组里需要经验丰富的急诊科医生或护士来作为辅助队员等。

我国很多地区还在初步探索和实践“一小时航空医疗救援圈”概念。在这样的实践中,不受地面交通限制的直升机能够到达偏远或难以到达的地区,实现患者的迅速转运,为危急重症患者争取宝贵的黄金救援时间。背后同样不能离开各方协同。不过,目前这样的航空医疗救护也面临一些问题,比如飞起难、用不起等,有待进一步破解。

无人机、eVTOL等新型通用航空器加速发展,让人们对其在航空应急救援场景下的应用有了极大的想象空间。

融合之前,数字化管控平台

可以说,航空应急救援需要融合应用大中小飞机、直升机、特种飞机等多种航空装备,包括融合有人驾驶与无人驾驶航空器,以及融合航空装备与传统救援装备。

而融合的前提,是能实现统一协调和管控。现在,随着各类航空器越来越多地列装应急管理系统,随之而来的问题也是明显的:缺乏统筹管理,飞行任务调度部门多、信息数据分散多元、难以共享共用等。因此,亟需基于数字化的智能管控平台将这些航空器“管理”起来。

数字化管控平台能够有效管理航空应急资源,实现统一的信息共享、资源调度、任务指挥等,这“一张网”才能最大程度上发挥出航空应急资源协同高效的优势。

无人机技术在我国得到快速发展,并成为航空应急救援任务中的一大利器。由此而来的,同一空域下无人平台与有人机的协同、飞行安全等问题也必须得到重点关注和解决。

聚焦应急救援一线,设想一个集结了几十上百架各种类型的有人无人航空器、多个运营主体的场合,必然会出现空域拥挤、无线频率相互干扰、调度指令不畅等问题,这就需要“应急救援现场空管服务平台”对这些航空器进行统一协调和管控,从而达成对现场航空资源的管理、空域飞行态势感知、空域的监控与告警、多机协同作业,进而航空应急资源协同高效的优势得以发挥,航空应急救援组织高效快速,且有了多层次的飞行安全保障。

大中型无人机平台在航空应急救援任务中如何应用、战术战法,在全球都没有参考案例可言,需要我们持续探索、敢为人先。

人才培养是关键一环

航空应急救援涉及飞行、急救、指挥、通信、导航等多个环节,相关从业人员均需要经过专门训练并深谙专业救援准则,这对人员的数量与质量要求都极高。

特别是,随着装备多元化,且日益智能化系统化,对操控与协同技术有着更高要求,需要从业人员能够胜任跨平台、跨系统的综合操作任务。业内人士表示,目前我国应急救援领域的从业人员数量相对不足,实战能力相对弱,尤其缺乏兼具技术与实战能力的复合型人才。

航空应急救援人员的训练,是航空应急救援体系建设的关键一环。

围绕指挥型、操作技术型、服务保障型等航空应急救援人才的培养,目前高校、职校等教育体系存在相对滞后、课程设置单一、培养模式分散等问题,亟需针对航空应急救援来系统开设相关专业。此外,在教学培训资源上,我国缺乏高水平的航空应急救援模拟训练系统和实训基地。而目前,已有高校在虚拟现实VR协同训练系统、数字化任务平台等方面取得了一定成果。

专家指出,航空应急救援人才的培养、选拔、培训与评价等,必须打破传统人才培养的壁垒,紧贴一线需求,建立相应的国家级标准体系。

香港特别行政区政府飞行服务队在分享中还提到建立良好安全文化的重要性。安全文化是构建坚固安全防线的关键。

2018年3月,随着我国应急管理部正式组建、挂牌成立,航空应急救援专业化力量的建设与发展开启了新的篇章。专家指出,航空应急救援,与通用航空、低空经济同根同源,而乘着正迎来快速发展期的低空经济大势,我国航空应急救援将进入快速发展通道。

在此番大发展的背景之下,与会专家共识道,随着航空装备在应急救援领域的应用规模不断扩大,围绕装备的开发、适航认证、运行、作业、培训、组织管理、监管等一系列相关政策法律法规与专用标准体系等仍需逐步完善、详细明确。

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