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热气球发展及安全性研究思考
2025-04-26
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1.热气球发展历程及现状

热气球原理起源于中国的孔明灯,中国最早的热气球,是1982年由美国人福布斯带到中国。随后中国航协派人到美国学习热气球驾驶技术,同时国内厂家自行研发生产了热气球,民航颁发了CAR-31“载人自由气球适航规定”,由此中国的热气球作为航空器的一种走上了适航规范化发展的道路。

热气球引入中国后,国内热气球的发展走的是航空体育运动发展的路线,以热气球体育运动的发展带动热气球产业的发展。热气球体育运动由航管中心组织,专业的飞行员进行竞技和表演的体育运动项目,包括热气球锦标赛、邀请赛、俱乐部联赛等各种赛事。热气球体育运动的开展,极大的推动了热气球产业的发展,热气球得到了社会各界的广泛关注和认可,使人们对热气球的了解越来越深入,热气球应用范围越来越广泛,不单纯应用于航空体育运动,更多应用于空中观光旅游、户外空中体验、航拍航测等方面。尤其是最近五年来,通航公司、航空运动俱乐部、飞行营地等各种热气球运营公司发展的如火如荼,因此热气球由最初的一种航空体育运动转化为多用途的热气球航空项目。

热气球应用的转变,热气球航空项目进一步的被大众所认知和认同,从而更高效的推动热气球航空项目及热气球产业的发展。

2.热气球的发展引发的安全性研究

热气球产业蓬勃的发展,迎来了热气球发展的春天,但在热气球产业发展的同时,由于器材、人员、环境等各种影响热气球安全运营的因素与热气球的发展没有达到一个较优的组合,从而在发展过程中出现过多起比较大的安全事故。由此引发我们对热气球安全性发展的深层次研究。

针对热气球的安全性,中国民航局发出“加强民用航空产品生产质量体系的通知”,提出以“三个敬畏”为指导,明确行动方向,各热气球生产制造商、运营公司及从业人员都必须做到“敬畏生命”、“敬畏规章”、“敬畏职责”等三个敬畏,从思想意识上重视航空安全性的重要性。2020年10月12日,体育总局航管中心、中国航空运动协会发出“关于加强航空运动安全工作有关问题的通知”明确热气球运营的条件和要求。热气球器材及运行的两大主管部门如此重视热气球的安全运行问题,作为热气球研发生产制造厂家及热气球运行的公司都必须严格遵守民航和航管中心的要求,切实做好热气球安全运行的工作。

雁翔和泰(深圳)有限公司作为拥有五个型号热气球的研发、生产制造厂家,致力于热气球的创新发展,始终不移的把热气球的适航性、安全性放在第一位,切实保障热气球在满足适航的前提下,安全有效的运行。针对热气球的安全问题,雁翔和泰公司经过充分的调查研究,认为需要从以下几个方面入手,来把热气球的风险降到最低,杜绝重大安全事故的发生。

2.1 从思想上认识适航性的重要性

民用航空器的适航性是指该航空器各部件及子系统的整体性能和操纵特性在预期运行环境和使用限制下安全性和物理完整性的一种品质。该品质主要是通过适航认证与管理来实现的,其中适航认证管理又包括初始适航管理与持续适航管理。初始适航管理是对设计、制造环节的控制与管理。持续适航与初始适航管理不同,持续适航管理是在航空器获得适航证、投入运行后对使用、维修的控制与管理。

热气球器材必须二证齐全才能投入运行,二证是指国籍登记证、适航证。热气球运营商须具备通航经营许可证、运营许可证二证才能正常投入运行。这是保障热气球适航性的根本要求,同时在热气球运行过程中,必须坚定不移的保障热气球的持续适航性,从思想上实现从“要我适航”到“我要适航”的转变,才能从根本上保障热气球适航性的要求。

"要我适航",是在适航管理部门的要求、管理和监督、检查之下,按照已有的法律、规章、制度和标准实施科学化、规范化、制度化和程序化的有序运作。所有的法规制度,都是一种有形的约束,是一种强制行为。它体现的是一种管理与被管理、监督与被监督双方的一种"行政法律"关系。一方是依法、依规的监督;一方是遵纪守法的遵从。从被管辖一方来讲,最多是一种鞭策,更多的则体现出一种"任务"、一种"服从"。其本质是被动式的,是为改变人的行为的。

"我要适航",是中国民航所属全员(包括生产厂家、运行商)在对适航管理认同的基础上,不仅能从行为表现上而且能从心理意识上产生的主动约束和自觉行动。这种转变、跃升的过程,是在适航管理系统长期以来的宣传、帮助下,在适航系统各级管理者的教导、带领下,系统全员文明从业行为的展现。它反应在系统内部各业务口之间的相互尊重和主动配合上,也反应在企业、用户之间的相互理解和主动帮助上。它更表现在每一位员工的敬业精神、工作的投入、业务的开拓等等方面。总之,这是一种自主的激励、主动式的行为,它改变了人们的心理。这是德的教化的结果。正所谓:才,德之资也;德,才之帅也。

从"要我适航"到"我要适航",有个认识过程,既需要时间,又需要实践。而实践的过程,则产生了认识上的升华。个人适航性的概念是长期以来"航空人"与"航空器"之间"人--机"磨合的过程,是人们对航空业这一客观事物认知的深化。而一旦实现了从"要我适航"到"我要适航"的转变,情形则为之一变。人,还是这些人;单位,还是那些单位。但是,其面貌则为之一新。从思想上能保障热气球的适航性,从而保障热气球安全高效的运行。

2.2 适航的热气球器材

适航的热气球器材是指获得民航颁发的型号合格证(TC)、生产许可证(PC)二证的厂家生产出来的获批型号热气球,同时按照民航要求取得热气球国籍登记证书及初始适航证书。

适航的热气球是保障热气球安全运行的前提,影响通航运行的因素主要有三个方面:器材、人员、环境,因此,热气球的运行首先是具有适航的热气球器材,同时只有适航的热气球器材,才能保障热气球的持续适航性,从而保障热气球安全有效的运行。如果不是按照上述要求取得的热气球,都是不合法合规器材,具有巨大的安全风险。

目前国内有三家企业具有热气球的型号合格证(TC)、生产许可证(PC)。随着热气球产业的发展,对热气球器材的使用及性能要求也越来越高,热气球器材需要在满足适航的要求下,持续改进,获得更高的安全及使用性能。

雁翔和泰(深圳)科技有限公司是一家专业从事热气球的研发、生产制造企业,拥有五个热气球型号的型号合格证(TC)和生产许可证(PC),具备两个热气球生产基地,具有专业的热气球适航管理队伍包括责任经理、质量经理、委任工程代表、委任制造检查代表、执有民航局颁发的热气球维修执照人员等专业的人才,以上人才均经过民航局的培训,均合格通过。严格按照民航适航规章、经批准的设计文件及经批准生产质量手册生产及试飞,确保每个热气球的出厂都能够满足适航性。雁翔和泰公司一直秉承创新发展的路线,紧跟热气球产业发展的需要,在满足适航要求的前提下,热气球产品持续创新改进,不断推出安全性、使用性能更高的产品。目前,雁翔和泰公司参考国际知名热气球厂家的热气球性能,通过联合高校(苏州大学、中南大学),集中核心力量研发新材料、加热器等,从性能上与国际知名品牌热气球保持一致,从而使国内热气球的品质提高更高的一个层次。同时,联合热气球各界力量,建立“热气球研发中心”,把中国的热气球打造成为世界知名品牌。

2.3 热气球大数据监控系统

目前国内仍有大量的非适航热气球及没有运行资质的公司及个人在进行热气球飞行及运行,由于飞行地点零散、人员复杂,是否属于非法飞行难以判定,造成管理上比较困难,因此迫切需要建立一个系统,来监管热气球的运营,从而促使热气球规范化的运营,确保热气球的安全运营。

雁翔和泰(深圳)科技有限公司正在筹划热气球大数据监控系统,简单来说就是把热气球器材、热气球飞行员、生产制造厂家、各运营公司、飞行营地等与热气球生产和运营的人员均进入大数据系统,对于器材来说,国籍登记证号是唯一的,一个热气球对应一个证号,所有热气球飞行活动必须在大数据系统中报备,包括空域批文、热气球器材、热气球飞行员人员、热气球运行公司、飞行时间等,从大数据系统中可以随时监控,凡是没有在大数据系统报备的所有器材、人员、飞行活动都属于违规飞行,给判定是否合法飞行提供方便快捷的。热气球大数据监控系统随时跟踪各地热气球飞行,包括飞行的器材、人员、飞行范围、飞行环境等,不但可以监控,同时可以指导热气球的飞行。

2.4 气象即时服务系统

热气球的飞行对气象的要求较高,所有的飞行必须在规定的气象条件下进行,在热气球飞行中出现的事故,大部分与飞行时出现超规定的气象条件有关,包括起飞、航线飞行、降落等,因此如果有相应的气象即时服务系统,随时给飞行员或飞行现场指挥提供准确的气象参数,并给出是否可以飞行的判断,能在很大程度上杜绝因为气象的突变而引起的安全事故。

传统热气球飞行时气象的采集一般有两种方式:(1)Windy等气象预报软件;(2)通过对释放的探空氦气球进行监测,一般测量1000米以下不同高度的风速,通过手机网络或者对讲机传递给飞行员,预报频率在30min-60min之间。以上两种气象预报形式基本能满足热气球的飞行,但是不能预报即时的气象条件,且因为网络信号、通讯信号等原因飞行员不能及时收到气象,因此具有一定的局限性。

气象即时服务系统提供实时的气象数据,内容包括提供热气球起飞、飞行、着陆所需的气象要素和天气现象的预计情况,如地面气温、气压、风向、风速、云状、云量、云高、能见度以及雷暴等。气象即时系统就是通过机载气象探测器和导航系统实时探测风、温度和高度等物理量,记录在飞机起飞、爬升、巡航飞行以及降落整个过程中的气象数据,并经过计算机处理实时传送给飞行员,并根据热气球飞行的气象条件,给飞行员提供操纵的预警和判断,从而杜绝因为气象条件的突变引起的安全事故。

2.5 热气球智能系统

热气球智能系统是指热气球在起飞、航迹飞行、降落过程中出现异常情况时,智能系统给予飞行员提示预警,同时在一定条件下会主动干预,切断危险源,确保热气球的安全飞行。具体表现在以下几个方面:

(1)智能系统随时显示飞行落线1km范围以内环境条件,并在距离障碍物500米以内开始报警,飞行员根据周围环境及时作出判断,避免热气球撞障碍物的可能。

(2)智能系统自动检测热气球气源及加热器的泄漏情况,一旦有泄漏,智能系统提出警告,报警灯闪亮,提示飞行员关闭气源,并显示泄漏点。

(3)气象即时服务系统与智能系统关联,所有气象数据均在智能系统中显示和预警。

(4)智能系统根据事先设置的飞行边界,热气球飞行时一旦接近飞行边界500米,智能系统给予提示,飞行员根据提示作出应对。

(5)热气球起飞降落时,智能系统提供起飞、降落时的周边环境及气象条件,并显示降落时热气球的离地高度,为热气球飞行员降落提供依据。

雁翔和泰(深圳)科技有限公司已经在启动智能系统的研发工作,切实保障热气球飞行的安全。

2.6 应急处理系统

热气球飞行的应急处理系统包括两个方面:(1)出现突发的情况下,采取应急措施,把风险降到最低;(2)事故出现后,能够采取紧急措施,应急小组、救护医疗队能够第一时间内赶赴现场,进行抢救救治,把第二次伤害降到最低。

应急处理系统要求各运行公司严格按照相关的热气球应急飞行程序执行,并建立应急处理小组及应急处理程序,在最大限度上避免和降低事故的危害。

2.7 人员培训

目前热气球飞行员及热气球维修人员有专业的培训,在前期热气球主要应用于航空体育运动,参与人员基本为专业人员,因此能满足需求。但随着热气球的发展,热气球广泛的应用于空中观光旅游、户外体验等方面,热气球项目中涉及的人员较多,不是单纯的飞行员行为,包括地勤、乘客、工作人员、观看人员等,因此单纯的飞行员驾驶培训不能满足热气球的发展。

热气球飞行人员、维修人员有专业的培训及相关证件,热气球其他相关人员须进行培训,包括地勤、工作人员、乘员等。

热气球地勤人员:热气球起飞、降落需要地勤人员的辅助,包括收放球囊、鼓风、粘排气幅顶、压吊篮等辅助工作。因此需要对地勤人员进行专业的培训,保障每个工步都按流程操作,同时把有可能造成安全隐患的点对地勤人员进行宣贯,并进行演习。确保每个地勤都知道自己的职责,同时避免安全隐患。

热气球乘客:必须对乘坐热气球每一位乘客进行安全告知,包括上下吊篮、热气球空中飞行时乘客的要求、遇到紧急情况下乘客应该怎么操作,都必须告知,这一点上热气球应该和民航学习,通过不同的形式使每一位乘客了解乘坐热气球的要点。

热气球工作人员:热气球工作人员是为热气球飞行提供服务的工作人员,包括乘客的进场安排、安全警戒等,要求对每位工作人员对热气球操作流程进行培训,使工作人员规范的流程工作,确保现场有序、有效的进行。

2.8 热气球观光旅游的流程化、标准化

目前热气球观光旅游没有一个比较统一流程和标准,热气球旅游运营公司拥有的运行流程与公司的运行能力存在一定的脱节,同时运行流程不一定能保证运行的需要,因此存在着一定的安全隐患,因此建立规范合理的热气球观光旅游的流程和标准迫在眉睫。

结论

综上所述,热气球的安全运行必须牢牢抓住器材、人员、环境三个要素,热气球才能安全有效的发展,热气球产业才能越做越大。器材必须具备二证及适航性要求,同时不断改进完善、植入智能安全操作系统,使器材本身的安全性进一步的提高;人员牢记三个敬畏,“敬畏生命”、“敬畏规章”、“敬畏职责”始终印在脑海里,真正实现从“要我适航”到“我要适航”的转变;环境须严格热气球飞行的条件执飞,各运行公司须严格按规章流程要求执行,切不可超条件、超流程办事。