一种新型直升机甲板CIRCLE-H照明系统的应用

王宏波

(海洋石油工程股份有限公司，天津 300452)

0 引 言

近年来，随着海洋石油工业的不断发展，海洋石油设施不断增多，海洋石油开发生产工作越来越繁忙。由于海洋石油生产设施所处的地理位置和海洋气候的特殊性，工作人员通常通过直升机往返海洋石油平台。此外，由于海洋石油生产设施的危险性，除非有紧急情况，通常只允许在白天进行直升机起降作业。当在夜间有紧急情况出现时，恶劣的环境条件通常会给直升机起降作业带来一定的不便。本文介绍一种新型CIRCLE-H直升机导航系统的应用案例，为有效解决直升机夜间起降问题提供参考。

1 直升机甲板目前采用的照明系统

当前，绝大多数海上设施的直升机甲板都采用泛光灯形式的照明系统，即在直升机甲板的外延布置若干个泛光灯具，灯光照射到直升机甲板中心的“H”标记处，以便飞行员能准确识别直升机甲板的位置，顺利完成降落[1]。这种照明方式会显著影响飞行员在进近期间对飞机甲板边界的识别，甚至会造成飞行员在盘旋和降落过程中炫目或失去视觉。

另外，泛光灯系统为直升机甲板中心提供的照明通常不够充足，易产生所谓的黑洞效应(黑洞效应是指汽车驶近较长的隧道洞口时，驾驶员视野中的天空、露天路面和建筑物等的亮度远比隧道洞口的亮度高，在感应现象的作用下，虽然洞口实际上也有一定的亮度，但驾驶员仍感到洞口很黑，像个“黑洞”，以致无法辨认洞口附近的情况，甚至难以发现障碍物)。

2 新型CIRCLE-H直升机甲板照明系统

英国民用航空管理局(Civil Aviation Authority,CAA)在2013年2月修订了CAP 437标准，以提升海上直升机夜间操作的安全性。直升机飞行员在执行夜间海上飞行任务时经常会遇到降落的难题。在夜间，当整个海洋平台上的照明设施全部开启时，直升机甲板看起来完全是黑暗的。直升机在黑暗的环境下降落是一个非常大的挑战。尤其是当气象条件较为恶劣时，直升机降落的难度更大，风险更高。

根据CAA安全指导文件的要求，自2017年1月起，直升机甲板上的降落/就位标记圆形和H降落区域(图1中的黄色圆圈和白色H字母)必须为点亮的状态，以便直升机在夜间操作[2-4]。当然，这并不意味着原始的泛光灯被禁止使用。当人员在直升机甲板上进行其他作业时，依然可使用泛光灯。按照CAP 437的推荐做法，在直升机甲板上的降落/就位标记圆形和H区域安装新型照明灯具，安装后效果见图2。

图1 进近/就位标识环和H型降落区域

图2 配置新型CIRCLE-H照明系统的直升机甲板

3 新型CIRCLE-H直升机甲板照明系统安装方法

3.1 总体构成

新型CIRCLE-H照明系统在直升机甲板上的布置见图3，其中字母标识的详细部件的名称和功能如下：

图3 新型CIRCLE-H直升机甲板照明系统总体布置

1)A为甲板接线箱(甲板接线箱内的降落/就位标记圆形与H降落区连接，甲板接线盒有固定位置)；

2)B为降落/就位标记圆形(标记直升机必须降落的区域)；

3)C为H降落区(标记直升机降落和起飞必须遵从的方向)；

4)D为H降落/就位标记圆形的中心；

5)E为每个照明单元上的标签(防爆认证)，表明此照明单元已通过防爆认证。

3.2 准备工作

1)确保直升机甲板的表面干燥清洁，无其他杂质和材料，确保直升机甲板表面已按CAP437的规定做好圆形和H形状的涂装工作；

2)按图纸清点材料清单，准备相应的工机具，核实无误之后准备安装。

3.3 安装工作

3.3.1 H降落区安装

1)在图3所示的圆形区域内的中心点D位置处安装底板。

2)确保底板的中心线与直升机甲板上H字母标记的方向一致。

3)判断底板中心点距圆形的半径是否满足要求。例如：Sikorsky S76机型的降落甲板直径要求大于等于16 m，Agusta A109机型的降落甲板直径要求大于等于13.05 m。根据不同飞机甲板，底板中心点距离圆形半径应满足要求。

4)用设备检查底板安装是否与直升机甲板表面圆形涂装的中心一致，若不一致，精确调整其位置，使之一致。注意：CAP 437要求TD/PM圆形中心位置与H降落区的中心位置在任何方向的偏离不得大于100 mm。

5)确定甲板接线箱的位置，需注意出口电缆的路径需与控制盘在同一直线方向，确保出口电缆在图3所示的保护罩下。

6)在直升机甲板表面涂装圆形的中心线上标记出口电缆位置(对称位置)。

7)以甲板接线箱为基准点，按图3中各部分元件的相对位置安装H区域的底板。

3.3.2 降落/就位标记圆形安装

1)确定降落/就位标记圆形上的出口位置落在涂装圆形的中心线上,且与H降落区和甲板接线箱的位置保持一致；

2)将2种不同类型的底板和灯具按奇数与偶数相间的方式安装(见表1和图4)，需注意保持中心线与圆形涂装的中心线一致；

表1 各元件安装距离要求 单位：cm

图4 新型CIRCLE-H直升机甲板照明系统底板安装方法

3)按顺时针方向依次完成C1板和C4板的安装；

4)确保每2块C1板的间隔距离不小于750 mm，以容纳1块电缆出线板的安装；

5)用电缆连接相邻的2块底板，按接线图安装接线之后的盖板。

3.3.3 电气设备安装

1)按电气原理图和接线图连接电缆；

2)甲板接线箱位置要尽可能地距离H降落区域和圆形区域较近，最好安装在圆形区域的圆周处，且始终与H的开口方向保持一致，但无特别指定精确安装地点的要求，不影响日常接机员操作即可；

3)甲板接线箱与降落/就位标记圆形区域间的电缆长度不应超过11 m。

4 新型CIRCLE-H直升机甲板照明系统的优点

4.1 安全性

通过点亮降落/就位标记圆形和H降落区域，为飞行员提供足够的降落区域照明提示，避免在海上设施灯具全开的情况下飞机甲板区域的照明不足，产生黑洞效应。新型CIRCLE-H直升机甲板照明系统安装效果如图5。

图5 新型CIRCLE-H直升机甲板照明系统安装后效果

4.2 经济性

1)对直升机甲板表面的影响微小，安装方式灵活，无需特制的紧固件；

2)外形尺寸极小(灯具厚度小于20 mm)，完全满足CAP 437对安装在飞机甲板表面灯具的高度不超过25 cm的要求[3]；

3)功耗低，且照明灯本身无金属部件，在海洋大气环境下的防腐性能好，可持续性强；

4)满足ATEX防爆要求。

5 结 语

安装新型CIRCLE-H直升机甲板照明系统是CAP 437第8版(2018年9月)的最新要求，对于参照CAP 437规范建造的直升机甲板，均可参考推荐做法使用新型CIRCLE-H照明系统。该照明系统能为海上油气设施上的直升机夜航提供更好的夜间视觉环境，保障直升机运行的安全性。结合某海外项目的实际应用案例可知，该系统应用较为简便，便于安装维护，性能可靠，可在海上油气设施的设计和建造过程中推广使用。