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作者:喬治·威廉姆斯
介紹
鑒于多起航空醫療直升機事故,我認為是時候探討一下什么才是一個適合直升機降落的場地。我將重點討論用于航空醫療救援的直升機(在歐洲稱為“直升機緊急醫療服務 - HEMS”),因為這是民用領域最有可能在特殊場地著陸的應用場景。不過,其中許多經驗教訓也同樣適用于其他作業環境。歐洲航空安全局(EASA)已經發布了有人駕駛電動垂直起降航空器(eVTOL)緊急醫療服務(稱為 VEMS)的相關規定,但我們暫且不討論它。
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一架貝爾 429 停在麥茬地的一角
目錄
規章
英國和歐洲航空安全局直升機緊急醫療服務規則
歐洲航空安全局監管改進
D 值
應用 2D 概念
凈空場地
非易碎障礙物
不平地面和坡度
易碎障礙物
懸垂物
2D 指導
判斷 2D
衛星圖像
經驗法則
救護車和停車位
道路
別被誤導!
被他人評判 2D
最后思考
EASA 更新 – 不是 2D!
總結
規章
在英國和歐洲,直升機緊急醫療服務(HEMS)機組人員不能隨意降落在任何大小的著陸點;必須遵守一些規定。這些規定旨在最大限度地降低機組人員、直升機和第三方人員的風險。
英國和歐洲航空安全局直升機緊急醫療服務規則
關于 HEMS 著陸點的硬性規定見 SPA.HEMS:
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那么,“足夠大”和“充足凈距”究竟是什么意思呢?這就涉及到相關的可接受合規方法(AMC):
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EC135 T3 降落在南安普頓集裝箱碼頭
歐洲航空安全局監管改進
目前英國的規定就是這樣;歐洲航空安全局(EASA)的規定已經有所更新。相應的 AMC 現在是這樣寫的:
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摘自《航空運行條例》 - 歐洲航空安全局
我們稍后再討論這意味著什么。
D 值
現在我們只需要查閱飛行手冊,找到上面定義的 D 值。通常,“……最大尺寸……”指的是從直升機前方旋轉的主旋翼槳尖到尾梁最末端的距離。請注意,這個尺寸通常大于旋翼直徑。以下是一些典型 HEMS 機型的 D 值:
H145 D2 – 13.64 米
EC135 T2 – 12.16 米
貝爾429 – 13.11 米
AW169 – 14.64 米
AS365 – 13.73 米
因此,這些直升機的晝間最小運行場地尺寸范圍為 24.32 米至 29.28 米。然而,如果從更加嚴格的角度來推敲,這里的“2D”究竟指的哪里?是指地面嗎?如果地面上有向內傾斜的樹木(參見下面的盧森堡事故)呢?如果地面有坡度呢?農作物、車輛、圍欄和路緣石又該如何處理?場地是一個 2D×2D 的正方形,還是一個直徑為 2D 的圓形場地也可以接受?從 AMC 這條看似明確的指導中,機組人員可能會就此展開激烈的討論。通常情況下,需要由運營人憑借長期積累的經驗來明確適用于自身情況的具體定義。
應用 2D 概念
首先要明確的是,2D 是指直徑為 2D 的圓,還是 2D×2D 的正方形。我認為正確的答案是,在每個軸向上都是 2D。滿足這個要求的最小形狀是一個直徑為 2D 的圓。飛機不一定必須位于圓的中心,但通常飛行員會希望大致保持在中心位置。法規中并沒有規定飛機結構周圍的最小凈空要求。
凈空場地
在下面的例子中,很容易看出足球場遠遠超過了最小 2D 的場地要求。場地平坦,草很短,面積也足夠大。
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足球場上的貝爾 429 - 請注意球場中心的圓圈直徑為 18.3 米
非易碎障礙物
我們來看一個小一點的例子。在下一個例子中,它在一個軸向上更緊湊。樹籬和秋千架之間是 2D。但仔細觀察。秋千架右側的柵欄呢?它在 2D 范圍內,這是否意味著這個場地小于 2D?
讓我們考慮這個圍欄帶來的風險。它所在的位置不會對飛機造成任何風險。由于高度不到 1 米,即使它位于駕駛艙側面的旋翼槳盤下方,也不會構成太大的危險。但如果它位于機尾下方呢?在這種情況下,它可能會撞到這架 EC135 的垂直尾翼。
對于尾槳外露的直升機來說,物體可能會對旋轉部件造成嚴重損壞。因此,我們需要一些標準來判斷此類堅硬障礙物在什么位置是可以接受的。我們將這類堅硬障礙物歸類為“非易碎物”(即使降落在上面,它也不會被壓扁)。我們不希望這些物體位于機身或機尾結構下方。
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一個在一個軸向上凈距有限的 HEMS 著陸點
不平地面和坡度
我們還需要考慮堅實的地面。如果著陸點不平坦怎么辦?能否接受一些不平整的地面?在下面的例子中,地面在直升機左側略微抬升。在這種情況下,這不會對旋翼槳盤或尾槳造成危險,但如果坡度更陡或斜坡位于機尾下方,則可能會造成危險。此外,還有一個完全獨立的危險,即人員進出旋轉的旋翼時,飛行員需要妥善管理,而且設備也可能面臨風險。在這種情況下,如果地面在直升機前方向上傾斜,機頭的 Trakka 探照燈可能會離地面過近。
但從 2D 角度來看,這個例子表明我們可以接受旋翼下方的一些地形高度變化,我們可以將其與物體歸為“非易碎”危險。
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地面不平整的 HEMS 著陸點
易碎障礙物
到目前為止,我們討論了著陸區域內的“硬”物體和表面。那么像農作物或樹葉這類容易被壓扁的東西呢?一般來說,它們不會對飛機構成太大的物理危險。但是,如果它們接觸到任何旋轉部件或進入進氣道,則可能造成嚴重損壞。農作物和樹葉也可能掩蓋大石頭或深溝,這些都會使著陸變得危險。
如下圖所示,作物高度均勻,延伸至機身底部,但遠未接近涵道式尾槳。這里唯一的危險是著陸時難以判斷滑橇與地面的接觸情況,以及可能有部分作物被吸入旋翼下方的進氣口。
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H135 降落在田地幼苗中
下一個例子是降落在植被高度變化大得多的區域中。作物遠離旋翼槳盤,但已接近涵道式尾槳。盡管它是易碎的,但這正在成為一個限制因素。我們需要對允許和不允許降落的區域做出一些限制,以保護直升機。
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EC135 被周圍茂密的植被環繞
懸垂物
我們現在已經確定,可以接受著陸區域內的一些硬性和軟性障礙物,但必須確保旋翼不會碰到任何障礙物。現在我們需要向上看看。直升機在三維空間中運行,我們必須考慮直升機在著陸和起飛階段的飛行路徑,以及在場地“停放”時的尺寸。
這張截圖取自 Air Pro News 的一段視頻,畫面中一架 H145 直升機正在盧森堡的一處醫療救援現場準備起飛。直升機右側的樹木低垂,進入到直升機升空懸停的飛行路徑中。在停放時,著陸點在旋翼槳盤高度可能符合 2D,但升空懸停后可能就不再符合了。因此,我們需要一些關于 2D 標準在起飛和著陸以及停放時如何適用的指導。
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盧森堡的 H145 HEMS 現場,來自 Air Pro News 視頻截圖
盧森堡空中救援隊 H145 硬著陸。Air Pro News 視頻
人為因素也值得考慮。在去年的一起貝爾 407 事故中,直升機起飛時撞到了上方的機庫門(向上打開)。雖然在 HEMS 現場不太可能發生在機庫外,但諸如路標之類的物體可能會構成此類危險。這一點在高速公路上尤為重要,因為那里的標志離地面更高,理論上直升機可能停在路標下方。
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貝爾 407 即將在障礙物附近起飛 - 截圖來自相關視頻
2025 年 6 月 13 日美國猶他州邦蒂富爾市一架貝爾 407 直升機(注冊號:N407SJ)起飛時旋翼撞擊到敞開的機庫門
2D 指導
我們現在已經探討了 2D 的實際含義,因此可以制定一些指導原則:
直升機機身下方不應有高于規定高度(例如路緣石高度或更低)的非易碎障礙物,并且地面必須在坡度限制范圍內。
直升機下方的任何地形起伏不應導致機身接觸地面。
任何地形起伏或障礙物都不應影響滑橇或機輪對直升機的支撐能力(例如滑橇中部的路緣石)。
在機身周圍指定區域內,不應有超過規定高度(例如 1 米)的非易碎障礙物,尤其要注意外露尾槳周圍的區域。
可能允許在 2D 區域內存在易碎障礙物,但前提是這些障礙物的高度必須低于規定值,且不會被吸入進氣道或旋翼。
進近和離場路徑應在整個機動過程中為旋翼提供 2D 凈空。
判斷 2D
從空中判斷一個區域是否符合 2D 是一門藝術。這是一項需要通過實踐和檢驗才能掌握的技能,并輔以一些電子輔助工具和經驗法則。
衛星圖像
這方面第一個現代創新是衛星圖像,可通過智能手機或電子飛行包 (EFB) 獲取。通常,只需兩根手指輕觸屏幕,即可使用工具快速測量距離。只要圖像是近期拍攝的,測量結果就相當準確。然而,植物會生長,圖像可能會遺漏關鍵物體,電線桿和電線就是典型例子。但對于著陸后驗證場地位置(作為學習經驗的一部分)或進行粗略估算而言,衛星圖像對于現代 HEMS 是不可或缺的。
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ForeFlight 應用程序中的距離測量工具
經驗法則
從移動的直升機上用肉眼判斷距離可能很困難。然而,在 HEMS/空中救護工作中,我們經常與其他機構合作,而他們的車輛往往能提供便利的參照標志。
救護車和停車位
以救護車為例。最新的菲亞特 Ducato Max 救護車長 6.36 米。想象一下四輛這樣的救護車首尾相連,其長度約為 EC135 的 2D。再加一輛,就可以涵蓋所有機型的 2D。停車位也是一個很好的視覺參考。如下圖所示,兩個停車位首尾相連的長度大約相當于旋翼直徑。但需要注意的是,D 值始終大于旋翼直徑,所以外觀可能會產生誤導!
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Bell 429 展示了停車位用于測量的實用性
道路
繼續討論道路標線,那么道路呢?HEMS 的救援任務通常會在道路附近甚至道路上進行。對于高速公路事故,車道顯然是最佳的降落地點。我們可以參考道路標準文件來分析可用的條件。以一條普通的雙向雙車道干線公路為例,其路面寬度為 7.3 米。這遠小于 1D,因此,附近的障礙物環境必須有利才能在此降落。
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摘自 CD 127《公路標準》
那么,對于一條帶有硬路肩的雙向六車道高速公路來說又如何呢?很多空中救護直升機都會在高速公路上降落,所以它一定符合 2D!CD 127 中的標準數據顯示,一條帶硬路肩的單向三車道高速公路寬度為 14.3米 - 對于所有典型 HEMS 直升機來說都接近 1D。因此,當醫療救援直升機在高速公路上起降時,雙向車道都需要封閉。行駛中的車輛,尤其是卡車,幾乎不可能被允許進入 2D 區域!但是,一個好的經驗法則是,高速公路中央硬路肩的每一側都是 1D。這樣有助于更準確地判斷道路沿線設施之間是否留有足夠的空間。
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摘自 CD 127《公路標準》
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中國公路車道寬度標準
從下圖可以看出,單向車道確實大約為 1D,但很多道路設施都位于 2D 范圍內。路堤、路燈、電線和橋梁都會限制合適的 2D 場地。此外,封閉雙向車道也需要時間。
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貝爾 429 直升機降落在單向三車道高速公路上,前方有一架 AW169 直升機正在降落
別被誤導!
利用已知尺寸的物體從空中判斷場地大小非常有幫助。例如,足球場長 100 米。然而,只要預期稍有偏差,就可能會讓你失望。在下面的例子中,小球門和縮小尺寸的球場并沒有讓機組人員在白天誤判,但可能在夜視儀下導致不利的視覺錯覺。
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小型足球場還是巨型直升機?
被他人評判 2D
駕駛空中救護或 HEMS 直升機絕對是一項觀賞性極強的活動。在大多數場景中,你都會被拍攝,因此其他人可以坐在扶手椅上評判你作為機組人員對 2D 的判斷效果。即使你精心操作,運用所有技能,一個原本扎實的 2D+ 場地也可能被鏡頭縮小到災難性的小尺寸。
我們舉個例子。在下面的照片中,靠近眾多障礙物和危險源似乎顯示這是一個遠小于 2D 的場地。
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H135 直升機在建筑工地的 HEMS 現場
但換個角度拍攝同一個地點,視角就截然不同了。這個場地實際上非常大,遠遠大于 2D。著陸時揚塵造成了一些輕微的危險,但考慮到建筑工地的揚塵控制要求,這種情況完全可以控制。
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同一現場從另一視角拍攝的 H135
對于公眾拍照這件事,你幾乎無能為力。但你可以做的,是認真考慮場地選擇,并且記住,如果有所懷疑,就應該另選場地。
最后思考
最后值得一提的是,在我的軍旅生涯中,運行方式略有不同,我們采用了一個最小間隔標準(MSC)的概念。它被定義為從直升機(包括外掛載荷)到任何障礙物(直升機正下方的地面或海面除外)的最小距離。在受限區域,通常使用 10 英尺(3 米)的最小間隔標準,飛行員和機組人員需根據飛機最外端到障礙物的距離來判斷安全間距。各部隊根據飛機的尺寸加上最小間隔標準,來確定機組人員可以進入的最小場地。我知道至少有一家民用運營人在上述 2D 標準之外,還規定了最小間隔標準。聽起來是個好主意?那么,讓我們回到之前看到的 EASA 法規更新內容上吧。
EASA 更新 – 不是2D!
EASA 已意識到 2D 標準對于 HEMS 運行而言過于簡化,并且可能為運營人應用不同技術留出了空間。讓我們來回顧一下他們現在允許作為 2D 替代方案的內容:
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因此,HEMS 運營人現在可以應用不同的技術來評估著陸點是否合適,而不是 2D。我之前提到的軍用方法 - 最小間隔標準(MSC)怎么樣?假設運營人將 MSC 定義為 3 米,那會是什么樣子呢?我們以 EC135 為例。
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修訂后的 HEMS 場地尺寸標準
這與我們迄今為止所了解的內容非常相似。實際上,這就是英國運營人為解讀現行法規所需采取的做法,只不過法規為其提供了更明確的結構。此外,它還包含風險評估,因此在視覺環境退化的情況下(例如循環上揚的積雪或粉塵),最小距離可以增加。
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判斷與槳尖的間隔是一項可訓練的技能。英國軍方多年來一直成功做到這一點。對于 HEMS 運營人來說,這是否是一種更實用的方法,同時仍保留了預勘察場地的 2D 要求(見上述法規摘錄)。
總結
英國監管規定要求白天必須使用 2D 場地,夜間必須使用 2D x 4D 場地,這一點很明確。但如何應用這些規則,還需要運營人進行細致指導。當飛行員正在目視評估一個場地時,不是詢問“2D”具體含義的時候,唯一的問題應該是“是 2D 還是非 2D”。當然,在 EASA 之下,則是另一回事!
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來源:2D or not 2D – How much room do I need to land a helicopter? By George Williams. Rotary Wing Geek, 10 July 2025.非原文配圖及視頻來源于網絡。
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