魏 星，李 全，鄒松泉，周紹華

救護直升機選型設(shè)計有關(guān)問題研究

魏 星，李 全，鄒松泉，周紹華

目的：為救護直升機研制提供選型依據(jù)。方法：結(jié)合直升機救護特點和國內(nèi)外救護直升機裝備發(fā)展趨勢，從直升機平臺選型、救援環(huán)境、勤務(wù)需求3個方面進行選型設(shè)計分析。結(jié)果：提出了專用救護直升機、改裝救護直升機2種選型設(shè)計分類，明確了作業(yè)環(huán)境、飛行性能、機艙結(jié)構(gòu)、艙內(nèi)配備、艙內(nèi)布局、固定裝置、防護能力7種選型基本要求。結(jié)論：救護直升機選型應(yīng)當(dāng)重點發(fā)展以中小型直升機平臺為支撐的專用救護直升機，同時，兼顧發(fā)展以大重型直升機平臺為重要補充的改裝救護直升機。

救護直升機；選型；空運后送

0 引言

救護直升機主要用于搜索、救護與運送傷病員等任務(wù)，具備快速機動、靈活高效、安全舒適、環(huán)境適應(yīng)性強等特點，在傷病員醫(yī)療后送中發(fā)揮著重要作用。20世紀(jì)50年代，美軍在朝鮮戰(zhàn)爭中首次使用直升機進行傷病員醫(yī)療后送，空運后送率達到15%。近年來的幾場局部戰(zhàn)爭中，傷病員空運醫(yī)療后送率達到80%～90%，個別戰(zhàn)例甚至高達95%以上。傷員的救治時間從過去的16 h縮短到現(xiàn)在的2 h內(nèi)，大幅降低了傷病員的死亡率和致殘率。隨著我國社會經(jīng)濟的不斷快速發(fā)展，抗震救災(zāi)、反恐維穩(wěn)、人道救援等應(yīng)急處突任務(wù)日益繁重，航空醫(yī)學(xué)救援呈現(xiàn)出普遍化、經(jīng)?；?、長期化、多樣化的特點，對救護直升機裝備的選型發(fā)展提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。本文旨在結(jié)合直升機救護特點和國內(nèi)外救護直升機裝備發(fā)展趨勢，提出救護直升機選型設(shè)計的初步思考。

1 國內(nèi)外基本情況

1.1 國外現(xiàn)狀

目前，國外救護直升機主要有空運后送型和醫(yī)療救護型2種?？者\后送型主要用于病情穩(wěn)定的批量傷員空運后送，直升機平時用于各種勤務(wù)保障，執(zhí)行多樣化軍事任務(wù)時，可以利用機上預(yù)留接口，短時間內(nèi)完成救護直升機加改裝工作，將多副擔(dān)架及骨干衛(wèi)生裝備固定在艙內(nèi)，具備批量傷病員后送以及部分急救功能，如俄軍米-8系列救護直升機，可配備12副擔(dān)架，能夠一次性后送24名坐位或12名臥位傷病員，能夠?qū)嵤┕┭?、輸液、包扎、止血、通氣等急救措施[1]。醫(yī)療后送型主要用于現(xiàn)場傷病員的搜索營救、緊急救治和空運后送，直升機平臺相對固定，一般不用于其他用途，機上搜索、撈救和衛(wèi)生裝備齊全配套，救治能力強大，可對傷病員進行緊急救治、途中監(jiān)護、醫(yī)療護理，并對遇險人員實施搜索營救。部分醫(yī)療救護型救護直升機還配備機槍、火炮等武器裝備，具有一定的自我防護功能，戰(zhàn)場生存能力較強，例如美軍UH-60Q“黑鷹”救護直升機，可配備6副擔(dān)架以及除顫監(jiān)護儀、心肺復(fù)蘇儀、呼吸機、吸引器、快速輸液泵等配套衛(wèi)生裝備，機上采用了先進分子篩式機載供氧系統(tǒng)、環(huán)控系統(tǒng)、搜索營救系統(tǒng)、武器系統(tǒng)、夜視系統(tǒng)等，能夠滿足高原、海上等復(fù)雜地域和全天候任務(wù)需求[2]。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

我國早在朝鮮戰(zhàn)爭期間就組成了直升機救護大隊，曾選用直-5、米-8、超黃蜂等直升機平臺改裝為救護直升機，并在1976年唐山大地震和1984年中越自衛(wèi)反擊戰(zhàn)中，開展了較大規(guī)模的直升機批量傷病員空運后送[3]。進入21世紀(jì)后，直升機救護在抗洪搶險、抗震救災(zāi)、抗擊冰雪災(zāi)害、道路事故醫(yī)學(xué)救援等非戰(zhàn)爭軍事行動中得到一定推廣和應(yīng)用，特別是在汶川地震中，直升機累計出動3 380架次，飛行3 680 h，搶救傷員2 286名，為直升機批量傷病員空運后送積累了豐富的經(jīng)驗。

當(dāng)前，國際國內(nèi)和地區(qū)安全形勢嚴(yán)峻，傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)安全問題復(fù)雜，各種不確定因素不斷增加，特別是在自然地理環(huán)境惡劣的條件下，一旦出現(xiàn)人員傷亡，醫(yī)療后送難度很大，直升機醫(yī)療后送的作用地位極其重要。同時，隨著我國低空領(lǐng)域的逐步開放，直升機醫(yī)療救援需求日益增長，據(jù)統(tǒng)計，每年需求缺口近3萬飛行小時。但是，由于我國航空應(yīng)急救援裝備體系建設(shè)發(fā)展起步較晚，救護直升機裝備研發(fā)相對滯后，機上救治環(huán)境惡劣、空運后送能力差、機載裝備航空適應(yīng)性差、缺乏重癥監(jiān)護功能、戰(zhàn)場防護能力薄弱，與旺盛的直升機空運后送需求還不相適應(yīng)，難以滿足全地域、全天候的航空醫(yī)療救援的要求。

2 選型設(shè)計分析

我國幅員遼闊、人口眾多、安全形勢復(fù)雜，傷病員事件發(fā)生后，往往呈現(xiàn)傷病員數(shù)量多、傷情傷勢復(fù)雜、分布地域環(huán)境惡劣、氣象氣候條件不佳、應(yīng)急救援時效性強等特點，救護直升機選型設(shè)計必須綜合考慮勤務(wù)執(zhí)行多樣化救援任務(wù)的需求。

2.1 直升機平臺選型分析

直升機根據(jù)起飛質(zhì)量可大致分為5類，小型直升機最大起飛質(zhì)量2 t以下，輕型直升機最大起飛質(zhì)量在2～4 t，中型直升機最大起飛質(zhì)量在4～10 t，大型直升機最大起飛質(zhì)量在10～20 t，重型直升機最大起飛質(zhì)量在20 t以上。各類直升機的有效載荷為其最大起飛質(zhì)量的40%～50%，直接決定了直升機的傷病員空運后送能力。此外，直升機巡航速度、最高升限、續(xù)航時間、艙內(nèi)容積等性能也是救護直升機研發(fā)的重要影響因素。

（1）小型直升機平臺。國內(nèi)小型直升機常見的有直-11、HC120等。以直-11型直升機為例，該機型屬于軍民通用型多用途直升機，可用于教練、偵察、救護、緝私、消防、旅游等領(lǐng)域，是一種2 t級6座輕型多用途直升機，為單發(fā)動機，最大起飛質(zhì)量2 200 kg，有效載荷792kg，巡航速度220～240km/h，航程560km，續(xù)航時間3.7 h，實用升限5 240 m，經(jīng)改裝后，可運送傷員2～3人。

（2）輕型直升機平臺。國內(nèi)輕型直升機以直-9直升機為主，該機屬于輕型多用途直升機，可用于人員運輸、近海支援、海上救護、空中攝影、海上巡邏、預(yù)警觀測、護林防火，并可作為艦載機使用。該機為雙發(fā)動機，基本型乘員8～12人，最大起飛質(zhì)量4 100 kg，有效載荷2 038 kg，巡航速度285 km/h，最大航程860km，最大續(xù)航時間4.4h，實用升限6000m，經(jīng)改裝后，可執(zhí)行海上搜索型、醫(yī)療救護等救援任務(wù)，運送4～7名傷病員[4]。

（3）中型直升機平臺。目前國內(nèi)現(xiàn)有中型直升機以“黑鷹”S-70C型直升機較為常見。該機自20世紀(jì)80年代從美國進口，是世界范圍內(nèi)使用廣泛的中型直升機，高原性能優(yōu)越，能夠執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)人員運輸、電子戰(zhàn)和空中救援等任務(wù)，最大起飛質(zhì)量11 113 kg，有效載荷7 375 kg，巡航速度287 km/h，最大航程600 km，續(xù)航時間2 h，實用升限5 387 m，經(jīng)改裝后，可布置6副擔(dān)架[5]。

（4）大型直升機平臺。國內(nèi)常見的大型直升機有國產(chǎn)直-8系列直升機和俄羅斯進口的米-171系列直升機，二者有效載荷相當(dāng)，約4 t。直-8自身質(zhì)量略大于米-171。以米-171直升機為例，其最大起飛質(zhì)量13 011 kg，巡航速度250 km/h，巡航時間2.5 h，最大航程815 km，實用升限5 000 m，經(jīng)改裝后，可后送12名臥位傷病員，并可在交通極為不便的地區(qū)及高原地區(qū)使用，主要用來執(zhí)行貨運、客運、應(yīng)急救援、遇險營救等任務(wù)[6]。

（5）重型直升機平臺。目前，我國尚不具備重型直升機的研制生產(chǎn)能力。米-26直升機是重型直升機中的代表，該機由俄羅斯制造生產(chǎn)，機艙內(nèi)載和艙外外掛質(zhì)量均可達20 t，與美國C-130運輸機載荷能力相當(dāng)，運輸能力優(yōu)越。該機最大起飛質(zhì)量56000kg，巡航速度255 km/h，最大航程1 920 km，巡航時間5 h以上，實用升限5 600 km，經(jīng)改裝后，可布置60張擔(dān)架床，擔(dān)負(fù)大批量傷病員空運后送任務(wù)[7]。

2.2 救援環(huán)境分析

我國陸地面積遼闊，海岸線長，地形地貌復(fù)雜，氣象氣候多變，青藏高原、東南沿海以及城市地區(qū)等特殊地域?qū)茸o直升機的需求十分迫切。利用救護直升機實施醫(yī)療救援，能夠克服交通阻斷、水網(wǎng)密布、道路擁擠等障礙，以確?！白詈笫铩钡捻槙惩ㄐ?。

（1）高原環(huán)境。我國高原面積約占國土面積的26%，特別是青藏高原，平均海拔在4 000 m以上，自然環(huán)境極其惡劣，氧氣稀薄、氣候寒冷、紫外線輻射強，對直升機發(fā)動機功率影響極大，平均降低40%～50%，導(dǎo)致直升機有效載荷、機動性能等大幅降低。目前，國內(nèi)有“黑鷹”和米-171-B7具備開展高原直升機救護的能力，高原飛行性能優(yōu)越。

（2）海上環(huán)境。隨著我國海洋活動的日漸增多，海上直升機救護需求凸顯。沿海地區(qū)實施直升機救護，要求直升機具備良好的海上飛行適應(yīng)能力，能夠在三級以上海況的海上作業(yè)。同時，海上救護常常伴隨大型艦船行動，還要求直升機具備優(yōu)良的著艦?zāi)芰?。目前，國?nèi)用于海上救援的直升機多為直-9、直-8等。

（3）城市環(huán)境。隨著我國經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴大，道路交通壓力不斷加大，僅靠地面交通工具實施傷病員后送已難以滿足現(xiàn)實需求，迫切需要發(fā)展航空救援體系[8]。城市中高層建筑林立，電線、燈塔、基站等障礙物密布，低空環(huán)境復(fù)雜，要求救護直升機小型化、輕型化，具備快速靈活、高效機動的特點，可考慮直-9、直-11等。

2.3 勤務(wù)需求分析

救護直升機可在作戰(zhàn)訓(xùn)練、搶險救災(zāi)、反恐維穩(wěn)、人道救援、海洋維權(quán)等多種背景下，執(zhí)行傷病員醫(yī)療后送任務(wù)，救護直升機選型應(yīng)當(dāng)結(jié)合使用背景做出相應(yīng)選擇。

（1）戰(zhàn)場救護。信息化條件下，戰(zhàn)略、戰(zhàn)役、戰(zhàn)術(shù)的地域劃分模糊，傷病員呈現(xiàn)數(shù)量多、分布廣、傷情傷勢復(fù)雜等特點，戰(zhàn)場救護要求救護直升機具備批量傷病員后送能力、良好的機動飛行性能、強大的環(huán)境適應(yīng)能力以及必要的戰(zhàn)場防護能力[9]。據(jù)報道，國產(chǎn)新型直升機與“黑鷹”直升機同屬中型通用直升機[10]，具備全天候飛行能力，在機身設(shè)計、飛行性能、功能定位、環(huán)境適應(yīng)性等方面相類似，能夠較好地解決高原、海上等惡劣環(huán)境下的戰(zhàn)場救護問題。

（2）搶險救災(zāi)。我國自然災(zāi)害頻發(fā)，具有事件突發(fā)性強、應(yīng)急時間短、人員傷亡大、地面交通阻斷等特點，救護直升機主要擔(dān)負(fù)大批量傷病員的后送任務(wù)，要求救護直升機有效載荷大、飛行性能好、可靠性高等。目前，國內(nèi)直-8、米-171等大型直升機改裝后，一次能夠后送12～15名臥位傷病員，滿足批量傷病員后送需求。

（3）交通事故醫(yī)學(xué)救援。我國道路交通安全形勢十分嚴(yán)峻，據(jù)統(tǒng)計，2012年交通事故總量20.4萬起，傷亡人數(shù)20萬以上，死亡率高達21%。而日本、德國等直升機航空應(yīng)急體系發(fā)達的國家，交通事故死亡率僅占1%左右?？梢姡瑢嵤┙煌ㄊ鹿屎娇蔗t(yī)學(xué)救援是降低事故死亡率的重要舉措[11]。道路交通醫(yī)學(xué)救援要求救護直升機靈活機動、快速高效、輕型便捷，滿足道路起降要求，因此，可以充分利用直-11、直-9等輕小型直升機開展交通事故醫(yī)學(xué)救援活動。

3 選型設(shè)計思路

救護直升機選型是救護直升機研發(fā)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，在一定程度上決定了我國救護直升機研發(fā)的發(fā)展方向[12]，因此，做好救護直升機的選型研究工作極其重要。救護直升機選型研究應(yīng)當(dāng)立足國內(nèi)現(xiàn)有條件，綜合考慮直升機性能、救援環(huán)境、勤務(wù)需求等因素，以多樣化軍事任務(wù)需求為牽引，充分借鑒國內(nèi)外救護直升機的研發(fā)經(jīng)驗，形成較為合理的設(shè)計選型思路。

3.1 選型設(shè)計分類

（1）專用救護直升機選型設(shè)計。隨著我國綜合國力的不斷增強，直升機制造技術(shù)發(fā)展快速，國內(nèi)直升機型號不斷完善，為專用救護直升機設(shè)計制造奠定了堅實基礎(chǔ)。專用救護直升機勤務(wù)定位明確，是直升機航空救援體系中的核心支撐，強調(diào)治送結(jié)合，其后送人數(shù)因直升機平臺而異，機上急救設(shè)備搭配合理、配套齊全、功能完善，艙內(nèi)醫(yī)療環(huán)境良好，多承擔(dān)戰(zhàn)場搜救、高原及海上醫(yī)療救援、道路交通事故醫(yī)療救援、“120”急救服務(wù)等任務(wù)。專用救護直升機選型應(yīng)當(dāng)重點考慮直升機環(huán)境適應(yīng)性、機動靈活性、有效載質(zhì)量以及勤務(wù)功能等因素，多選擇中型、小型、輕型直升機作為專用救護直升機研制平臺，以滿足不同條件環(huán)境下的空運醫(yī)療后送需求。

（2）改裝救護直升機選型設(shè)計。目前，國內(nèi)多種直升機平臺均可用于改裝救護直升機研制，機載衛(wèi)生裝備、艙內(nèi)加改裝技術(shù)等配套條件已經(jīng)具備。改裝救護直升機是在遇有臨時救援任務(wù)時，通過快速改裝，使直升機平臺具備傷病員后送及機上急救等功能，航空醫(yī)療救援任務(wù)完成后，通過拆除機上改裝部件，可以恢復(fù)直升機原狀，并不影響直升機平臺執(zhí)行其他飛行任務(wù)。改裝救護直升機多為應(yīng)急使用，是直升機航空救援體系中的重要補充，強調(diào)后送能力，在發(fā)生大規(guī)模戰(zhàn)爭、大災(zāi)難等突發(fā)事件后，傷病員大量出現(xiàn)，專用救護直升機難以滿足后送需求，需要大量改裝救護直升機承擔(dān)傷病員后送任務(wù)，以解決傷病員數(shù)量與后送能力不足之間的矛盾。改裝救護直升機主要用于批量傷病員后送，有效載荷及艙內(nèi)空間是其選型的主要設(shè)計依據(jù)，可選擇大、重型直升機作為改裝平臺。

3.2 選型基本要求

（1）作業(yè)環(huán)境。一般作業(yè)環(huán)境為海拔3 000 m以下，環(huán)境溫度-20～40℃；高原條件下應(yīng)當(dāng)滿足高海拔（3 000～6 000 m）、極低溫等惡劣因素的要求；東南沿海地區(qū)應(yīng)當(dāng)考慮高溫、高濕、高鹽霧等因素。

（2）飛行性能。救護直升機主要擔(dān)負(fù)戰(zhàn)術(shù)地域的傷病員空運后送任務(wù)，需要根據(jù)衛(wèi)勤定位綜合考慮直升機飛行性能，包括巡航速度、最大航程、飛行半徑、有效載荷、抗過載、機動性能、起降要求等。一般情況下，救護直升機巡航速度不低于220 km/h，飛行半徑不小于250 km，有效載荷不低于300 kg，最大升限不小于3 000 m。起降坪長度和寬度通常分別為直升機機長和旋翼直徑的1.5倍，要求地面平整、傾角不大于5°。

（3）機艙結(jié)構(gòu)。救護直升機后艙一般作為醫(yī)療艙使用，空間尺寸應(yīng)當(dāng)滿足2名以上乘員（1名臥位傷病員、1名醫(yī)護人員）的使用要求，艙門尺寸及位置應(yīng)當(dāng)滿足后送擔(dān)架通過要求，艙門離地距離便于傷病員搬運。艙內(nèi)預(yù)留擔(dān)架及機載衛(wèi)生裝備固定接口，便于后送擔(dān)架、機載衛(wèi)生裝備的安裝固定。艙壁應(yīng)當(dāng)采用過度軟包裝設(shè)計，并具備防蟲、防霉、阻燃和無毒等特點。

（4）艙內(nèi)配備。艙內(nèi)應(yīng)當(dāng)配備必要的轉(zhuǎn)運擔(dān)架系統(tǒng)和急救設(shè)備，如擔(dān)架站、心肺復(fù)蘇儀、除顫監(jiān)護儀、輸液泵、急救呼吸機、吸引器等，滿足抗振動、抗噪聲、電磁兼容等直升機適航性要求，擔(dān)架站還應(yīng)當(dāng)充分考慮人體工效學(xué)的合理性。配備必要的急救藥品、醫(yī)療器械和敷料，滿足傷病現(xiàn)場急救和緊急救治的需要。

（5）艙內(nèi)布局。艙內(nèi)布局應(yīng)當(dāng)根據(jù)配備物品的重要性及便于衛(wèi)生人員使用的原則進行設(shè)計，例如，急救呼吸機、吸氧和負(fù)壓吸引等設(shè)備應(yīng)安裝在傷病員頭部附近；除顫監(jiān)護儀、輸液泵、心肺復(fù)蘇儀等裝備應(yīng)當(dāng)安裝在便于衛(wèi)生人員操作的位置；急救藥品、醫(yī)療器械、醫(yī)用敷料等應(yīng)當(dāng)安放在相應(yīng)的封閉櫥柜或抽屜內(nèi)，抽屜安裝定位裝置和安全鎖，防止在飛行過載較大時出現(xiàn)物品滑脫、跌落等意外，避免對傷病員造成二次傷害；艙內(nèi)醫(yī)用掛鉤及托架應(yīng)緊貼艙壁安裝。

（6）固定裝置。機上加裝固定設(shè)備應(yīng)當(dāng)滿足一定的抗過載要求，巡航狀態(tài)下需承受+3.5g、－1.0g；應(yīng)急著陸時，需承受向前4.0g、向下4.0g、向上1.5g、側(cè)向2.0g，防止固定設(shè)備松動、跌落等。機上座椅及擔(dān)架配備安全帶，防止緊急狀態(tài)下人員被拋出。

（7）防護能力。救護直升機應(yīng)當(dāng)完善抗墜毀設(shè)計。目前，美軍等直升機強國均制定了嚴(yán)格的直升機抗墜毀標(biāo)準(zhǔn)，要求直升機在垂直下落速度為12.8 m/s時，乘員的幸存率為95%，墜落時不應(yīng)有動部件進入座艙，座艙容積的減小量不應(yīng)大于15%，例如超美洲豹as-332在垂直撞地速度為10.5 m/s時，生存概率為85%。而對于美國民用直升機，抗墜毀要求更為嚴(yán)格，要求垂直撞擊速度為7.9 m/s。在戰(zhàn)場條件下，救護直升機還應(yīng)當(dāng)具備一定的裝甲防護和火力打擊能力。同時，為保證機上電子設(shè)備使用安全，救護直升機也應(yīng)當(dāng)具備較強的電磁防護能力。

4 結(jié)語

直升機空運后送已成為世界各國航空應(yīng)急救援體系的重要發(fā)展趨勢，但受多種原因限制，我國救護直升機發(fā)展還處于起步階段，存在直升機型號不健全、配套設(shè)計不合理、環(huán)境適應(yīng)性差、進口依賴性強等問題[13]。結(jié)合國情、軍情，筆者認(rèn)為，救護直升機發(fā)展應(yīng)當(dāng)堅持“立足國內(nèi)、著眼未來、突出重點、梯次搭配”的原則，重點考慮3個方面的問題：一是要重點加強中型和重型直升機型號的研發(fā)，健全直升機型號，為救護直升機研制提供堅實的物資基礎(chǔ)；二是要不斷優(yōu)化配套設(shè)計，充分考慮航空醫(yī)療救援需求，結(jié)合航空工效學(xué)專業(yè)知識，從源頭科學(xué)把關(guān)設(shè)計，使機上預(yù)留接口、機載設(shè)備布局、環(huán)境控制、燈光照明等要素趨于合理；三是要不斷提高直升機在高原、海上等特殊環(huán)境下的航空適應(yīng)性，采用先進航電設(shè)備，增強直升機全天候作業(yè)能力，滿足救護直升機“全地域、全天候”使用的現(xiàn)實需求。

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（收稿：2014-09-21 修回：2014-12-27）

Study on type selection of ambulance helicopter

WEI Xing1,LI Quan2,ZOU Song-quan2,ZHOU Shao-hua2
（1.Health Bureau,Management Support Department of General Staff Department,Beijing 100088,China; 2.Army Aviation Institute of General Staff Department,Beijing 101123,China）

ObjectiveTo lay a foundation for the type selection of the ambulance helicopter.MethodsThe type selection was explored from the aspects of platform selection,rescue environment and service requirements,analyzing the rescue in the helicopter and the tendency of the ambulance helicopter in foreign countries and China.ResultsThe types of the ambulance helicopter were determined as the specific and modified ambulances,with the considerations such as operation environment,flight performance,cabin structure,onboard equipment,cabin configuration,fixation device and protection.ConclusionSpecific ambulance helicopter is supposed to be based on small-or mediate-sized platform,while the modified ambulance helicopter is supposed to be based on large or heavy platform.[Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（9）：20-23]

ambulance helicopter；type selection；aeromedical evacuation

R318；V271.3+4

A

1003-8868（2015）09-0020-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.09.020

總后基金項目（AWS11Z006）

魏 星（1983—），男，工程師，主要從事衛(wèi)勤管理方面的研究工作。

100088北京，總參管理保障部衛(wèi)生局（魏 星）；101123北京，總參陸航研究所（李 全，鄒松泉，周紹華）

李 全，E-mail：qq205206@163.com