航空快件异常应急研究（共4篇）
航空快件异常应急研究 篇1
摘要：航空应急救援的主要任务是应对突发情况, 其具有时效性和专业性。根据航空应急救援的特点设置救援点时, 需要综合考虑影响救援行动的各种因素, 经过救援点布局测算, 模拟实况后进行布局。航空应急救援点的设置应该覆盖整个城市, 距离事故地点不能过远。因此, 可以通过分析数学模型设置救援点, 预测事故点, 建立应急救援网络。在设置航空救援点时, 应该充分考虑救援效率, 从而节省资金。简要研究了航空应急救援点的布局, 为设立航空应急救援点提供具体的实施方法, 以期为日后的相关工作提供参考。
关键词：航空业,应急救援,救援点布局,救援效率
自然灾害或人为事故是影响社会安全、稳定的主要因素。事故的发生会使生产受阻, 造成巨大的经济损失, 同时, 还会造成人员伤亡。当发生事故时, 唯有依靠专业、迅速、高效的通用航空救援队伍, 才能减少人员伤亡和财产损失。我国城市救援点布置存在布局不合理的问题, 这严重影响了救援效率。因此, 需要建立新型救援网络, 改变航空应急救援的配置方式。
1 影响应急救援点布局的外部因素
在设置通用航空应急救援点时, 需要考虑救援出动到达事故发生地的时间和救援直升机的航路。通用航空应急救援点布局需要分析空域情况、地面平整情况、航空事故多发地、气候特点、交通状况、乘客密度和救援花费等。根据国际民航管理的标准, 应该建立双向应急救援出动模式。
在布设航空救援点时, 要有计划、有目的, 不能随机分布, 以救援点地址选择最优为首要原则。对于估测出的受灾地点, 需要同时覆盖2个或2个以上的应急救援点, 然后再考虑其他问题。
2 通用航空应急救援点分布模式
2.1 规定通用航空应急救援点的数量
通用航空应急救援点的覆盖范围是以救援直升机能到达的最远距离为半径画圆。在此范围内, 救援直升机到达的时间应该在10~30 min。根据救援直升机的飞行时速可知, 通用航空应急救援点的覆盖范围为60~130 km。如果规划需要覆盖的面积为X, 一个通用航空应急救援点可以覆盖的面积为Y, 考虑到救援点与救援点之间应该有交叉重叠的情况, 救援点的数量为N, 则单位面积内救援点的分布数量为:
2.2 设立通用航空应急救援网
每个通用航空应急救援点不能独立存在, 因为这样不利于协同运作, 无法实现救援效率最大化。通常情况下, 要设立应急救援调度指挥中心来协调下属的各个应急点。在工作过程中, 应用通用航空应急救援点的现代化救援网络能够发挥较大的救援效率。设立应急救援网络的具体方法是:先将通用航空应急救援点需要覆盖的大区域X分割成x个片区, 救援直升机的飞行范围是可覆盖区域, 覆盖区的核心为机场。救援点与受灾点之间的连接不仅要有救援直升机, 还要有道路连接, 以方便救护车进入。同时, 还要有效、合理地控制通用航空应急救援点与受灾点的距离。
3 实际机场救援点设置分析
某市城区总面积为49.999 km2。假设这座城市有7个需要被通用航空应急救援点覆盖的功能分区——住宅区、商业区、工业区、开发区、旅游区、政府所在地和教育功能区, 则利用救援点分布公式可得, 该城市需要建立5个救援点才可以有效覆盖城市区域。
4 通用航空应急救援网络的建设要求
4.1 建立救援管理体系
航空救援网络是一个可以保证救援工作顺利进行的系统。在建立通用航空应急救援点时, 应该关注救援点的管理模式, 并成立航空救援总指挥中心统筹和管理网络内的救援点。
4.2 强化救援点的救援能力
通用航空应急救援点的救援应该专业化, 不仅救援装备要齐全, 还要配备专业的救援人员, 采用科学的人员培训制度, 以培养大量专业化航空救援人才。另外, 在强化救援点的救援能力时, 要不断加大技术培训资金的投入力度。
4.3 做好救援点布局的测算工作
航空救援是所有救援方式中速度最快的, 高效就是航空救援的优势。要想最大程度地发挥航空救援效率, 就要建立航空救援网络, 并合理管理。因此, 需要国家统一规划, 在全国范围内形成覆盖合理、响应迅速的网格化航空救援站点。这项工作可以借鉴西方国家的先进经验, 提前谋篇布局。瑞士的航空救援队在全国范围内布设了13个直升机基地, 德国建有49个空中救援站。这些站点的布设原则是, 任何一点到最近救援站点的距离控制在15 min的直升机航程内。
5 结论
为了达到现代化救援体系的建设要求, 在人口密度大、交通环境拥堵的情况下, 要想保证救援的高效性, 就要增加通用航空应急救援点的数量。应用航空救援手段, 可以有效应对突发事故。面对国内航空救援体系建设过程中存在的问题, 需要加大航空救援资金、技术的投入力度, 培养专业人员, 建立完善的救援点管理机制。无论是发生自然灾害, 还是出现人为事故, 只有在第一时间进行科学、高效的救援, 才能减小灾害和事故造成的影响。因此, 需要尽快完善航空救援体系, 提高我国相关单位的救援水平和应对突发事件的能力。
参考文献
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航空快件异常应急研究 篇2
航空运输系统是一个安全性要求极高的生产系统,对系统内外环境变化非常敏感。近年来,随着我国航空运输的快速增长,霸机事件、航空器故障等突发事件也呈明显上升趋势,造成重大经济损失和安全隐患。因为突发事件的不确定性和危害性等特性,国内外学者从不同角度对突发事件的成因,发展机理、应急管理对策及模拟仿真等进行了研究,并构建出了应急预警机制,应急决策支持系统,突发事件分类分级等。如杨静[1]、于瑛英[2]、崔国山3[]、田依林[4]等人分别对突发事件分类分级,可操作性应急预案的制定步骤及应急资源管理进行了研究。H.Holger[5]等学者讨论了“9.11”事件后德国汉莎航空公司的危机管理,认为危机管理不仅仅是恢复到突发事件之前的状态,而且应该形成一个更加健康的商业环境。李牧声等人[6]提出了一个基于GIS的ArcGIS Engine开发包,采用C/S模式的民航机场应急救援管理系统,实现了机场应急预警、预方案管理、应急事件指挥、模拟演练等功能。王红等人[7]根据民航运输的特殊性, 构建了民航突发事件应急决策知识本体,给出了基于本体的民航突发事件应急决策知识的规则推理与实现方法, 为提高民航突发事件应急决策的智能性提供了新的思路。熊杰等人[8]应用混沌理论对航空运输系统中突发事件进行了研究,指出航空运输系统是一个非线性复杂动力系统,系统内部存在着复杂的“混沌”现象,同时针对大面积航班延误提出了调控动力系统中的吸引子来避免混沌现象的发生。范亚炯[9]针对安全生产中的混沌特性,利用逻辑斯蒂方程分析了安全文明施工在一定时期内表现的有限增长与不断完好的过程,防止周期3出现。丁小峰[10]运用逻辑斯蒂方程,研究了企业集约度的局部稳定性控制条件和方法。综上所述,国内外对突发事件的研究主要侧重宏观领域,对微观方面的研究则比较少,且定性分析多,定量分析少。通过分析航空运输系统突发事件的混沌现象,提出航空运输系统的应急有效度概念并引入逻辑斯蒂方程,从微观的角度研究航空运输系统对突发事件的稳定性。
1 航空运输系统突发事件混沌现象
航空运输系统是一个庞大的、开放的、复杂的和不确定的非线性系统,时时刻刻都与外部环境进行物质、能量和信息的交换。由于内外部环境的不确定性造就了航空运输系统的不稳定性,系统的不稳定性则影响各部门的生产计划、运行控制和经营管理,给整个系统也带来了安全隐患。下面首先分析航空运输系统突发事件混沌现象。
1.1 系统内部的非线性作用
非线性是产生混沌现象的必要条件,在航空运输系统中,每个部门之间都存在着相互制约和相互协调的关系,一个或某些部门出现问题,则会影响到其他部门造成连锁反应。如旅客霸机、谎称行李中有炸弹等行为,会影响到机场的正常运行,引起航班延误;其影响经过非线性放大,会产生各种各样不可预知的后果。
1.2 系统的内在随机性
随机性在航空运输系统突发事件当中非常普遍,如飞机在运行中出现不安全乘客,天气的突然恶化等都具备随机性。2010年1月3日,美国新泽西州纽瓦克国际机场发生了因机场警卫擅离职守而导致一男子进入机场隔离区同其女友吻别并擅自离开,结果导致机场一个航站楼关闭6个小时,所有隔离区的旅客重新进行安检并寻找此人,近100架次航班无法正常起飞,数以千计的旅客行程被延误,直接经济损失巨大。
1.3 不可逆的熵增效应
航空运输系统突发事件是一个不可逆过程,突发事件发生后,系统熵值会不断地增加,导致系统不稳定因素也越来越多。在一个没有与外界进行信息和能量交换的封闭系统内,熵值达到一定程度后就表现出其不可控性,将产生混沌现象。而针对突发事件的应急措施就是要引进负熵流,进行信息和能量的交换,形成一个开放的系统,从而降低系统的熵值,提高系统的稳定性。
2 应急有效度分析
根据航空运输系统突发事件时的混沌特性,系统的良好运行需要一个稳定的应急系统,使系统在遭受突发事件等不稳定因素干扰时能在波动很小的范围内趋于稳定。应急资源的投入并不是越多越好,投入过多会增加系统的经营成本,不利于系统的发展;相反,投入过低则不能保障系统安全生产活动的正常开展,增加了运营风险和降低生产效率。基于此,提出航空运输系统应急有效度的概念,即当应急物质资源和人力资源的投入一定时,应急管理部门对突发事件应对的有效性,它是表征航空运输系统稳定性的一个重要指标。
在航空运输系统中,人力资源和物质资源是应急系统中不可缺少的因素;同时,政府调控对航空运输系统的应急效率会产生很大影响;因此,把应急人力资源、物质资源的增长率以及政府的调控力度作为变量,建立航空运输系统应急有效度的混沌经济模型,即逻辑斯蒂方程:Xt+1=μXt(1-Xt)。其中Xt为应急有效度,μ为模型控制参数,且
根据定义的参数,建立航空运输系统应急有效度模型为:
根据模型,画出应急有效度Xt关于控制参数μ值的图像,如图1。
由图1可知,当0<μ<1时应急有效度Xt为0,即系统应急能力严重不足无法完成突发事件的应急处置;当1<μ<3时,Xt的值大于0且在周期1解内;当μ>3时,进入倍周期解,此时Xt将趋向于两个定值;当
进一步分析应急有效度Xt与资源投入及政府调控参数的关系,如图2所示。图2(a)曲面μ=2和μ=3之间,图2(b)红色虚线区域即为应急有效度Xt理想区域。由上述各参数的取值范围,不妨设 (α+β)=0.25,η=0.05,此时系统自身资源投入较低,要想保证Xt处于理想区域,则8.4<γ<10,即需要很强的政府调控力度;当(α+β)=0.7,η=0.1,此时系统应急资源投入大,应急系统完善,要想保证Xt处于理想区域,则3.14<γ<4.71;若γ>4.71,则进入倍周期区域,进而发生混沌现象,表明此时不需要过高的政府调控,否则会适得其反。因为对自身应急系统完善的航空运输系统,政府只需要进行宏观指导,如果对突发事件处理操作规定过于程序化,往往会由于突发事件的随机性及引发的次生事件而导致系统混沌现象,造成航空运输系统不稳定。
3 研究结论
航空运输系统包括航空公司、机场和政府管理部门等若干子系统,是一个安全性要求极高的复杂巨系统。任何环节或节点的突发事件,均可能引发系统的混沌现象,造成重大经济损失和安全隐患。本文从分析航空运输系统突发事件混沌现象出发,然后提出应急有效度的概念并引入经济学中的逻辑斯蒂方程,从微观角度研究航空运输系统的稳定性。研究结果表明对于应急资源投入少,应急能力有限的子系统,应该加强政府的支持和调控力度。而对于应急资源投入大,应急系统完善的子系统,不宜有过多的政府干预,否则也容易导致混沌现象的发生。总之,应协调各种应急资源的投入和政府调控力度,使应急有效度Xt处于理想区域,从而保障航空运输系统对突发事件的稳定性。
参考文献
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航空快件异常应急研究 篇3
1 对象与方法
1.1 对象
1.1.1 入选对象:
2009年4月—2010年7月在我院航空体检中心体检的空管人员, 根据2003年WHO提出的糖尿病分型诊断标准, 2型糖尿病25例 (2次FPG≥7.0 mmol/l或2 hPG≥11.1mmol/L) 为A组;IFG25例 (2次FPG≥5.6mmol/L, 但≤7.0 mmol/L;2 hPG≤7.8 mmol/L) 为B组;IGT 25例 (2次FPG≤5.6 mmol/L;2 hPG≥7.8 mmol/L, 但≤11.1 mmol/L) 为C组;FPG和2 hPG正常对照组25例。本研究共入选100例, 年龄45~60岁, 平均 (52.7±5.1) 岁, 其中男73例, 女27例。
1.1.2 排除标准:
脑外伤、中耳疾病、遗传性耳聋、耳毒性耳聋、长期噪音接触史、酮症酸中毒和肿瘤患者。
1.2 方法
1.2.1 生化指标:
抽取研究对象空腹静脉血测量总胆固醇 (TC) 、低密度脂蛋白胆固醇 (LDL-C) 、甘油三脂 (TG) 、高密度脂蛋白胆固醇 (HDL) 和FPG, 行糖耐量实验 (OGTT) 测2 hPG。TC、LDL-C、TG、HDL、FPG和2 hPG, 采用Hitachi公司7060全自动生化分析仪进行测定。
1.2.2 纯音听阈测听:
采用Interacoustics公司Diagnostic Audiometer AD 28进行测量。测试频率为250~8 000 Hz, 测试过程不超过15 min, 本底噪声控制在<15 dB。
1.3 统计学方法
使用SPSS 11.5软件包。计量资料以表示, 2组间比较采用t检验, 4组间比较采用方差齐性检验, 计数资料比较采用χ2检验, 以P<0.05为有统计学意义。
2 结果
糖提供能量进行信号传导, 所以, 内耳和听觉传导需要的高代谢水平也使其成为高血糖的靶器官[2]。Fukushima等研究发现, 糖尿病患者内耳组织存在耳蜗血管纹退化, 外毛细胞缺失和毛细胞内环境紊乱[3]。长期代谢紊乱导致微血管供应区神经缺血缺氧、神经脱髓鞘改变和髓鞘空泡样改变, 进而引起内耳神经病变[4]。此外, 高血糖引起的终末糖化产物及对氧化亚氮的影响也可能与听力损害有关[5,6]。
2.1 一般情况比较
4组对象在年龄、性别比、病程、收缩压、舒张压、TC、LDL-C、TG和HDL方面无显著差异 (P>0.05) , 见表1。
2.2 纯音听阈比较
A组与对照组相比:250~3 000 Hz之间听阈上升 (P<0.05) , 4 000~8 000 Hz之间明显上升 (P<0.01) ;B组、C组和对照组相比:在250~3 000 Hz无明显变化 (P>0.05) , 而在4 000~8 000 Hz均有上升 (P<0.05) ;B组与C组相比各频率间无明显变化 (P>0.05) , 见表2。
3 讨论
2型糖尿病是一种以糖代谢紊乱为特征的慢性疾病, 随着病情的发展可引起广泛的微血管病变和周围神经病变。IFG和IGT作为2型糖尿病前期阶段, 在疾病发展中起到重要作用。
糖尿病能够引起听力损伤早有报道。听觉系统需要葡萄
注:4组比较, 均P>0.05
注:a为A组vs对照组, P<0.05;b为A组vs对照组, P<0.01;c为B组vs对照组和C组vs对照组, P>0.05;d为B组vs对照组和C组vs对照组, P<0.05;
本研究发现, 2型糖尿病可引起听力下降, 以高频听力下降更明显, 这与相关报道一致[7]。在IFG和IGT患者中对语频无明显影响, 而对高频听力的损伤明显。这说明糖尿病前期可以对高频听力造成一定的损害。研究发现, 微血管病变、神经纤维减少和毛细胞缺失在耳蜗底回尤为明显, 这可以解释血糖异常患者听力损伤以高频为主[8]。本研究人群为空中管制员和签派员, 以后需逐步扩大至飞行员人群进行进一步观察。我们认为, 在航空人员年度体检工作中, 对40岁以上人员需要行OGTT筛查实验, 尽早发现IFG和IG患者, 积极干预并控制血糖, 定时进行听力监测, 这对延缓听力衰退有着重要的作用。
关键词：听力损害,血糖异常升高,航空人员,测听法
参考文献
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航空快件异常应急研究 篇4
在航空发动机的运行过程中, 温度是重要的状态参数, 需准确、快速地测量[1]。涡轮出口燃气温度可以反映涡轮进口温度的情况[2], 是衡量发动机性能和试车过程监控的重要参数之一, 测量的准确性会直接影响发动机性能评价的准确度[3]。在不同的测温方法中, 热电偶测温法测量精度高, 有较大的测量范围, 是发动机温度测量领域中最常用的方法[4]。
航空发动机在试车过程中, 频繁出现扩散器整流支板铠装电偶与64点校准电偶测量温度差值超出设计规定范围的异常状况。故障排除过程中通常采用更换火焰筒或更换铠装电偶的方法, 但成功率较低、成本较高。
本文通过理论分析与数值仿真计算, 提出通过调整扩散器整流支板靠近中心锥体处铠偶流道进、出口面积比例的方法进行问题处理。经实践证明, 排故措施简单有效, 可操作性强, 对发动机使用可靠性及安全性没有影响, 缩减生产成本, 可以作为常规的排故方案。
1 问题概述
发动机在台架试车过程中出现了铠装电偶所测涡轮后燃气平均温度与64点校准电偶所测平均温度差值超出设计规定下限 (△T=T铠偶-T64点<-10℃) 的异常情况, 部分异常温差情况见表1。
2 问题原因的分析及处理
燃气从燃烧室排出, 有多种因素会影响燃烧室出口温度分布[5,6,7]。通过高速旋转的涡轮后, 并不能使极不均匀的温度场完全掺混, 因此在发动机涡轮出口截面上温度场是不均匀的[8]。这就要求在涡轮后应合理的安排周向及径向测点, 以准确测量燃气的平均温度。
2.1 测温点位置与燃烧室周向温度分布关系
铠偶和64点校准电偶安装在扩散器上, 铠偶安装在整流支板内, 共有9支, 64点校准电偶安装在扩散器壳体上, 共有8支, 与铠偶的轴向距离为100mm。燃烧室温度场分布经过涡轮后顺航向逆时针旋转20°, 考虑旋转量后燃烧室温度场周向分布、铠偶及64点校准电偶周向位置关系如图1所示。
从图1中可以看出, 燃烧室温度场周向分布与64点校准电偶位置对应性较好, 铠偶有6支与燃烧室温度场分布相对应。发动机燃烧室温度场分布特点明显, 燃烧室水平中心线上半区的温度明显比下半区要高。火焰筒下半区的温度分布与铠偶重合性好, 与64点校准电偶重合性差, 这可能导致发动机因铠偶感受的温度低而64点校准电偶感受温度高出现△T超规定下限的故障。上述情况是燃烧室温度场周向分布与铠偶、64点校准电偶周向安装位置之间匹配不当造成的, 此时只要更换适合的火焰筒使其周向温度分布与铠偶、64点校准电偶之间匹配恰当, 故障即可排除。
2.2 测温点位置与燃烧室径向温度分布关系
铠偶感受的温度是整流支板上迎气流的两个进气口进入的燃气经混合滞止形成的, 64点校准电偶每支沿径向布置了8点感受涡轮后温度。整流支板上两个进气口的径向位置及进气面积决定了铠偶感受的温度值, 两个进气口对应着不同的燃气温度分布, 温度差值随燃烧室温度场径向分布不同而不同。改变两个进气口的径向位置, 即改变其对应的进气温度, 则铠偶感受的温度会发生变化。不改变进气口径向位置而是调整进气口的面积, 则进入整流支板内的燃气流量会发生变化, 如此铠偶感受的温度也会发生变化, 可采用数值计算的方法对其变化情况进行分析。
2.3 径向进气口面积变化对铠偶处温度影响的数值模拟
2.3.1 计算模型和数值方法
扩散器每个空心整流支板上有3个漏斗口, 2个进口用于引进涡轮后燃气流, 靠近扩散器壳体的出口用于排出燃气流, 结构见图2。燃气流进入整流支板后, 先后撞击两个挡板折返后动压头基本降低到零, 燃气流充分滞止, 再经铠偶测温受感部位流出支板。
按照发动机运行的中间状态设置边界条件。进口给定涡轮后总压、总温, 出口给定涡轮后静压。考虑到涡轮后温度沿径向的梯度变化[9]及试车台测得的数据, 制定5种计算方案。其中, 方案1~4保持进口1和出口初始参数不变, 按照5℃的温差逐渐降低进口2的初始温度, 方案5是将进口2封闭, 只有进口1引进燃气, 进气参数不变。
2.3.2 计算结果分析
图3表示5种方案整流支板内部的温度分布示意图。可以看出, 高温区出现在进口1至传感器区域, 随着进口1和进口2温差的增大, 支板内的平均温度逐渐变小, 传感器感受的温度也在不断的降低。尽管从横截面积上讲, 进口1的面积小于进口2, 但由于进口1更靠近传感器位置, 因此传感器感受到的温度受进口1的影响更大。方案5由于进口2关闭, 只有进口1引进燃气, 整流支板内部温度变化很小。
由表2可以看出, 涡轮后燃气温度场沿径向分布的变化会影响整流支板内铠偶测得的温度值, 最大温度差值达到10.9℃, 其波动范围与温差超差情况大致相当 (见表1) 。因此, 通过调整整流支板两个进气口面积的方法, 可以减少径向温度不均匀性对铠偶测得温度的影响, 从而解决温差异常的问题。
3 解决方案的实践验证
3.1 更换火焰筒
经过试车验证, 通过调换火焰筒的方法调整温度场与铠偶、64点校准电偶之间匹配关系, 部分发动机可以符合设计标准, 但处理过程工作量大, 周期较长, 发动机需全部重新分解、装配, 且换装余下的火焰筒再次装到其他发动机上时该问题一直存在, 不能再次使用。统计分析了发动机的火焰筒温度场数据, 无法得出明显的与异常状况相关的规律性结论。所以, 此种处理方法不确定性非常大, 影响因素较多, 调整周期长、费用高, 不宜作为最佳解决方案。
3.2 调整整流支板进气口面积的方法
涡轮后燃气温度场试车数据显示:整流支板上迎气流的两个进气口中, 靠近中心内锥的进气口对应的燃气温度相对靠近扩散器壳体的进气口对应的燃气温度要低一些, 两者之间的温差大约在20℃左右。针对测量温度差值超出设计规定下限的问题, 可以尝试采用减小或关闭整流支板上靠近中心锥体一侧进气口的面积的办法进行处理;而对于温差超出上限的问题, 则可以通过减小或关闭整流支板上靠近扩散器壳体一侧进气口面积的办法。
进气口面积调整通过在整流支板进气口位置焊接薄片的方法来实现。更换火焰筒后仍然存在温差异常的发动机采用上述方法处理后, 均经过试车考核, 调整进气口面积的措施能有效解决温差异常的问题。
考虑到减小或封闭整流支板单侧进气口以后, 由于流量减少, 且温度属于慢变信号[10], 可能会影响铠偶与64点校准电偶动态响应时间。为验证排故措施的合理性, 查阅了采取该解决措施发动机的试车曲线, 记录发动机从慢车到中间状态的铠偶与64点校准电偶温度响应时间, 并与未出现故障的发动机试车数据进行对比。
对比表3可以看出, 采取该方案的发动机与正常发动机的铠偶与64点校准电偶感受温度的动态响应时间在相同的时间范围内, 说明调整整流支板进气口面积的方法对涡轮后燃气温度的测量无负面影响, 可以保证发动机安全、可靠运行。
4 结论
发动机出现温差 (△T=T铠偶-T64点) 超出设计规定的原因是由于燃烧室温度场分布不均匀性与铠偶、64点校准电偶的周向及径向位置匹配不当造成。通过更换火焰筒, 部分发动机可以达到设计要求, 但工作量大, 周期长, 不确定因素较多, 容易造成生产资源浪费。采用调整扩散器整流支板进气口面积的方法行之有效, 排故方案经过试车验证, 试车结果与理论仿真计算结果吻合, 且该方法工作量小, 操作性强, 对发动机使用可靠性及安全性没有影响。
参考文献
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