從重慶林火，看無人機(jī)在應(yīng)急救援行業(yè)的安全性問題
時(shí)間: 2022-08-31 11:31:39
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(jī)的好消息和無人機(jī)傷人的壞消息，令人喜憂參半。昨天有多個(gè)朋友發(fā)微信給我，問現(xiàn)場傷人的無人機(jī)是哪個(gè)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(jī)是一種四軸八槳體制的無人機(jī)，好像跟一種農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)類似。我本人對(duì)于這種無人機(jī)的技術(shù)體制還是比較了解的，所以想結(jié)合這個(gè)案例，跟朋友們分享一下本人對(duì)于無人機(jī)安全方面的見解。首先，將無人機(jī)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(jī)主要用于火場偵察和火點(diǎn)定位，隨著技術(shù)進(jìn)步，無人機(jī)的載重量和續(xù)航時(shí)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(yùn)投，無人機(jī)拋投水劑滅火，無人機(jī)在火場提供通信中繼和通信覆蓋等等。無人機(jī)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)，就火場物資運(yùn)輸能力來看，發(fā)現(xiàn)往100米高度的山包上運(yùn)輸各種物資，一架無人機(jī)的運(yùn)輸效率相當(dāng)于20個(gè)青壯年的背運(yùn)能力。如果是往更高的山頂，例如往200-800米相對(duì)高度的山頂運(yùn)送物資，無人機(jī)的效率相當(dāng)于40-100人的運(yùn)力。越是在惡劣環(huán)境下，無人機(jī)的優(yōu)勢就會(huì)更明顯。2022年發(fā)生在墨脫的“3.07”林火，就是完全用無人機(jī)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(jī)滅火是一個(gè)很好的發(fā)展趨勢。其次，8月25日的無人機(jī)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(jī)。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(jī)，如果適用行業(yè)不匹配，操作不規(guī)范，都會(huì)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(jī)，在掛裝或者接取物資的時(shí)候，好像全部是人工在懸停著的飛機(jī)下面手工操作（見上圖），有的視頻畫面里掛接物資的時(shí)候就很危險(xiǎn)，幾乎無人機(jī)要把人員拉走的樣子。正常的運(yùn)投無人機(jī)，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(jī)并不具備物資運(yùn)投的專業(yè)性。 2. 對(duì)于無人機(jī)的操控，應(yīng)該有一定的安全規(guī)范，例如，在無人機(jī)起降的時(shí)候飛手距離無人機(jī)的安全距離是多少？有一些專業(yè)無人機(jī)公司將安全距離定義為距離無人機(jī)15米。作為運(yùn)投的無人機(jī)，掛載貨物時(shí)，必須是無人機(jī)落地并停機(jī)以后進(jìn)行人工掛載，而飛到目的地拋投的時(shí)候，首先將無人機(jī)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(jī)升高、返航，地面人員再將貨物取走。如果在無人機(jī)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(jī)看起來好像是一款四軸八槳的植保無人機(jī)，用植保無人機(jī)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(jī)的滿載續(xù)航往往只有8-15分鐘，這種無人機(jī)用于農(nóng)業(yè)植保的時(shí)候非常高效，因?yàn)檗r(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(shí)間，一箱農(nóng)藥幾分鐘就打完了，8-15分鐘的續(xù)航時(shí)間完全滿足需要。還有，打農(nóng)藥的時(shí)候，要選擇風(fēng)平浪靜的天氣，避免浪費(fèi)農(nóng)藥。所以，這類無人機(jī)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(duì)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(huì)伴隨大風(fēng)，在這種環(huán)境下，能不能將植保無人機(jī)用于應(yīng)急救援？答案肯定是否定的。假如植保無人機(jī)的懸停續(xù)航時(shí)間是8-15分鐘，如果遇到6級(jí)以上大風(fēng)，那么無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間會(huì)下降20%以上，如果無人機(jī)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(huì)減少1分鐘左右，無人機(jī)的飛行時(shí)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(jī)效率下降15%左右，續(xù)航時(shí)間就變成了5-11分鐘。所以，出廠的續(xù)航時(shí)間如果是8-15分鐘，那么救援現(xiàn)場真正有效的飛行時(shí)間只有5-11分鐘。這樣的續(xù)航時(shí)間根本無法施展無人機(jī)應(yīng)有的效能。用植保機(jī)搞運(yùn)投，相當(dāng)于用拖拉機(jī)搞快遞。 4. 再探討一下四軸八槳多旋翼無人機(jī)。這種無人機(jī)的優(yōu)勢是減小了無人機(jī)尺寸，提高了攜行能力，缺點(diǎn)是犧牲了旋翼無人機(jī)的續(xù)航時(shí)間。同樣的動(dòng)力系統(tǒng)，如果是八軸八槳的多旋翼無人機(jī)，續(xù)航時(shí)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(jī)，如果是電池動(dòng)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(shí)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(jī)在電量不夠的情況下，會(huì)有強(qiáng)制降落的策略，如果是人山人海的救援現(xiàn)場，無人機(jī)缺電不受控進(jìn)入強(qiáng)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(jī)，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(duì)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(jī)的滿載續(xù)航時(shí)間大于30分鐘是比較合理的。 5. 無人機(jī)的質(zhì)量固然很重要，但是對(duì)于無人機(jī)飛手的技術(shù)培訓(xùn)也很重要。很多培訓(xùn)機(jī)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(duì)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(gè)小時(shí)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(jī)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(duì)應(yīng)急救援行業(yè)的物資運(yùn)投、水劑拋投等實(shí)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(jī)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(gè)安全距離。假如，無人機(jī)的起飛和降落時(shí)的速度4米/秒，在出現(xiàn)意外的時(shí)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(huì)留下約2秒的躲避時(shí)間。所以，有一些專業(yè)無人機(jī)公司要求的安全距離為操控員距離無人機(jī)15米，人員基本是安全的。同理，在起降的過程中，無人機(jī)高度降低到離地面15米以內(nèi)的時(shí)候，或者說，距離無人機(jī)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(jī)會(huì)發(fā)揮重要作用。但是，不同的無人機(jī)必須專業(yè)對(duì)口，規(guī)范操控。無人機(jī)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(jī)廠家和無人機(jī)技術(shù)人員致敬！隨著無人機(jī)的推廣，無人機(jī)執(zhí)行任務(wù)的多樣化，無人機(jī)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(duì)于黑飛國家機(jī)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(jī)會(huì)成為日常生活中必不可少的，無人機(jī)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(shí)要注意安全。咨詢電話：13066543453