從重慶林火，看無人機在應(yīng)急救援行業(yè)的安全性問題
in 行業(yè)新聞 by cheng
近期，重慶持續(xù)高溫，山火肆虐。8月25日，又傳來在應(yīng)急救援中使用無人機的好消息和無人機傷人的壞消息，令人喜憂參半。昨天有多個朋友發(fā)微信給我，問現(xiàn)場傷人的無人機是哪個廠家的的。我馬上認(rèn)真查看了一下視頻，發(fā)現(xiàn)傷人畫面令人揪心！畫面中的多架無人機是一種四軸八槳體制的無人機，好像跟一種農(nóng)業(yè)植保無人機類似。我本人對于這種無人機的技術(shù)體制還是比較了解的，所以想結(jié)合這個案例，跟朋友們分享一下本人對于無人機安全方面的見解。首先，將無人機用于撲救森林火本身就是一種技術(shù)創(chuàng)新，值得大力推廣。早期，無人機主要用于火場偵察和火點定位，隨著技術(shù)進(jìn)步，無人機的載重量和續(xù)航時間越來越好，可以在森林火場發(fā)揮更大的作用，比如森林日常巡護(hù)，火場物資運投，無人機拋投水劑滅火，無人機在火場提供通信中繼和通信覆蓋等等。無人機作為智能裝備的應(yīng)用，可以大大提高消防救援人員的工作效率，減輕工作強度，甚至減少和杜絕救援人員的傷亡。應(yīng)急部科技司在2020年的云南祿豐火場做過實驗，就火場物資運輸能力來看，發(fā)現(xiàn)往100米高度的山包上運輸各種物資，一架無人機的運輸效率相當(dāng)于20個青壯年的背運能力。如果是往更高的山頂，例如往200-800米相對高度的山頂運送物資，無人機的效率相當(dāng)于40-100人的運力。越是在惡劣環(huán)境下，無人機的優(yōu)勢就會更明顯。2022年發(fā)生在墨脫的“3.07”林火，就是完全用無人機飛行100多架次拋投水劑作業(yè)，將3km外的林火完全撲滅。所以，從這方面來講，大力使用無人機滅火是一個很好的發(fā)展趨勢。其次，8月25日的無人機傷人事故發(fā)生以后，很多朋友首先想知道的是哪一家的無人機。在此，我覺得心情可以理解，但思維方式需要變一下。我想說的是，無論哪一家的無人機，如果適用行業(yè)不匹配，操作不規(guī)范，都會出安全問題。下面我們可有根據(jù)現(xiàn)場的視頻，分析和討論問題到底出在哪里： 1. 這款四軸八槳的無人機，在掛裝或者接取物資的時候，好像全部是人工在懸停著的飛機下面手工操作（見上圖），有的視頻畫面里掛接物資的時候就很危險，幾乎無人機要把人員拉走的樣子。正常的運投無人機，一定是具有專用的物資掛鉤，可以遙控拋投。很明顯，重慶現(xiàn)場使用的無人機并不具備物資運投的專業(yè)性。 2. 對于無人機的操控，應(yīng)該有一定的安全規(guī)范，例如，在無人機起降的時候飛手距離無人機的安全距離是多少？有一些專業(yè)無人機公司將安全距離定義為距離無人機15米。作為運投的無人機，掛載貨物時，必須是無人機落地并停機以后進(jìn)行人工掛載，而飛到目的地拋投的時候，首先將無人機降落高度，當(dāng)物資軟著陸以后，使用遙控器遙控掛鉤進(jìn)行“脫鉤”操作，然后，無人機升高、返航，地面人員再將貨物取走。如果在無人機懸停狀態(tài)下收取貨物，我們認(rèn)為是不安全的，不允許這種情況。 3. 畫面中的無人機看起來好像是一款四軸八槳的植保無人機，用植保無人機來做應(yīng)急救援，似乎匆忙上馬，勉為其難。從技術(shù)參數(shù)來看，植保無人機的滿載續(xù)航往往只有8-15分鐘，這種無人機用于農(nóng)業(yè)植保的時候非常高效，因為農(nóng)田地塊兒就幾十米長，飛行高度只需要七八米高就可以，上升下降不太占用續(xù)航時間，一箱農(nóng)藥幾分鐘就打完了，8-15分鐘的續(xù)航時間完全滿足需要。還有，打農(nóng)藥的時候，要選擇風(fēng)平浪靜的天氣，避免浪費農(nóng)藥。所以，這類無人機也不需要很高的抗風(fēng)能力。但是應(yīng)急救援的環(huán)境則不一樣，要面對各種惡劣的環(huán)境和惡劣的天氣，比如，只要發(fā)生林火，一定會伴隨大風(fēng)，在這種環(huán)境下，能不能將植保無人機用于應(yīng)急救援？答案肯定是否定的。假如植保無人機的懸停續(xù)航時間是8-15分鐘，如果遇到6級以上大風(fēng)，那么無人機的續(xù)航時間會下降20%以上，如果無人機需要升高到100米以上，按照3米/秒的爬升和下降速度，續(xù)航會減少1分鐘左右，無人機的飛行時間就變成了6-13分鐘，如果是高原地區(qū)，比如海拔3000米以上，無人機效率下降15%左右，續(xù)航時間就變成了5-11分鐘。所以，出廠的續(xù)航時間如果是8-15分鐘，那么救援現(xiàn)場真正有效的飛行時間只有5-11分鐘。這樣的續(xù)航時間根本無法施展無人機應(yīng)有的效能。用植保機搞運投，相當(dāng)于用拖拉機搞快遞。 4. 再探討一下四軸八槳多旋翼無人機。這種無人機的優(yōu)勢是減小了無人機尺寸，提高了攜行能力，缺點是犧牲了旋翼無人機的續(xù)航時間。同樣的動力系統(tǒng)，如果是八軸八槳的多旋翼無人機，續(xù)航時間比四軸八槳的要長25%以上。所以，市場上的四軸八槳無人機，如果是電池動力，出廠指標(biāo)大多是滿載情況下續(xù)航20分鐘以內(nèi)，多數(shù)在8-15分鐘的范圍。續(xù)航時間短，意味著作業(yè)半徑小，而且要頻繁起降。在應(yīng)急救援現(xiàn)場，往往適合起降的場地比較小，人員密度很大，具有一定的安全隱患。再有一種情況，就是無人機在電量不夠的情況下，會有強制降落的策略，如果是人山人海的救援現(xiàn)場，無人機缺電不受控進(jìn)入強制降落狀態(tài)，就可能出現(xiàn)傷人事故。所以，作為應(yīng)急救援的無人機，每一次執(zhí)行任務(wù)，必須留下足夠的續(xù)航冗余，比如5-10分鐘左右，應(yīng)對各種意外情況。從安全角度來講，要求應(yīng)急救援行業(yè)無人機的滿載續(xù)航時間大于30分鐘是比較合理的。 5. 無人機的質(zhì)量固然很重要，但是對于無人機飛手的技術(shù)培訓(xùn)也很重要。很多培訓(xùn)機構(gòu)只注重操作技能的培訓(xùn)，忽視了政策培訓(xùn)、戰(zhàn)術(shù)培訓(xùn)（針對行業(yè)應(yīng)用的培訓(xùn)）和安全培訓(xùn)，據(jù)說有的“聰明人”培訓(xùn)半個小時就能上崗，這是急功近利的做法，存在巨大隱患。建議在應(yīng)急救援現(xiàn)場操控?zé)o人機的人員，即要具有比較正規(guī)的培訓(xùn)經(jīng)歷，例如具備“AOPA培訓(xùn)合格證”的人員持證上崗，也要經(jīng)過針對應(yīng)急救援行業(yè)的物資運投、水劑拋投等實戰(zhàn)模擬訓(xùn)練。第三，再談一下安全操作的問題。人員距離無人機的安全距離沒有統(tǒng)一的國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但是，我們可以粗算一下這個安全距離。假如，無人機的起飛和降落時的速度4米/秒，在出現(xiàn)意外的時候，假設(shè)平飛速度也是4米/秒，人的反應(yīng)速度為2秒，在15米距離上，會留下約2秒的躲避時間。所以，有一些專業(yè)無人機公司要求的安全距離為操控員距離無人機15米，人員基本是安全的。同理，在起降的過程中，無人機高度降低到離地面15米以內(nèi)的時候，或者說，距離無人機半徑15米的球形區(qū)域內(nèi)，不能有人員存在?？傊?，在應(yīng)急救援行業(yè)，作為智能裝備的無人機會發(fā)揮重要作用。但是，不同的無人機必須專業(yè)對口，規(guī)范操控。無人機不論應(yīng)用于什么行業(yè)，安全永遠(yuǎn)是第一位的。最后，向勇敢參與撲救重慶森林火的所有無人機廠家和無人機技術(shù)人員致敬！隨著無人機的推廣，無人機執(zhí)行任務(wù)的多樣化，無人機不再是人們口中的玩具，它在逐漸合法化、細(xì)致化的管理，對于黑飛國家機關(guān)出具了相關(guān)法律法規(guī)明令禁止和抵制黑飛，并公示了懲治辦法，為了能合法飛行還是盡早考取執(zhí)照，不久的將來無人機會成為日常生活中必不可少的，無人機任務(wù)的多樣化，大大減輕了人力，使我們的工作和生活更加的便捷。希望大家飛行時要注意安全。咨詢電話：13066543453