陳 帥，李 川，王靖凱，范迪哲，劉國增

(海洋石油工程股份有限公司 安裝事業(yè)部，廣東 深圳 518067)

0 引 言

隨著我國經濟的不斷發(fā)展，國家對能源的需求持續(xù)增加，能源進口依存度也逐步攀升。在當前國際競爭日趨激烈的大背景下，國家加大海上油氣資源的開發(fā)力度。為適應海上能源開發(fā)需求，直升機以其獨有的快捷性、實用性和安全性等特點被廣泛應用于各類海洋平臺設施及大型海上施工船舶的人員和小型物資轉運等任務上，以其快捷性在海上作業(yè)人員倒班、緊急救助和撤離等方面起到重要作用。

1 概 況

海上直升機甲板是供直升機在海上起降的場地，一般要求配備相應的助航設備、航管通信設備、氣象設施、消防救援設備、機場標志線等。歐美國家對于海上直升機甲板規(guī)范要求的研究起步較早，我國民航局和相關機構也通過多年的研究和驗證制訂了海上直升機甲板設計規(guī)范和標準。對于海洋工程獨立式直升機甲板，常用規(guī)范、規(guī)則[1]主要有：(1)英國民用航空局Civil Aviation Authority 437-Offshore Helicopter Landing Areas—Guidance on Standards(簡稱“CAP 437”)；(2)中國船級社(CCS)海上移動平臺入級與建造規(guī)范；(3)美國船級社(ABS)移動式近海鉆井裝置建造和入級規(guī)則；(4)挪威船級社(DNV)海上標準DNV GL-OS-E401直升機甲板；(5)法國船級社(BV)鋼質海船入級規(guī)范。

2 直升機甲板防滑要求

CAP 437提出直升機甲板面應防滑[2]，最小摩擦系數(shù)要求如表1所示。

表1 直升機甲板最小摩擦系數(shù)要求

一般可通過防滑油漆增加甲板摩擦力，測試方法通常要求：在2個相互垂直的方向上，對整個甲板區(qū)域進行間隔不超過1 m的取樣測試(見圖1)；使用1個帶剎車輪技術的測試儀，輪子材料與直升機輪胎材料一致；2個1 m2的相鄰小方格的測試結果都不可以小于表1中要求的最小值；當涉及接地/定位圈和“H”標志燈區(qū)域時，接地/定位圈和“H”標志處不需要測試[3]。

圖1 摩擦力測試取樣圖

直升機甲板型材(通常指鋁型材)表面的防滑系數(shù)一般無法自行測量，需要將樣板送到相關檢測機構進行全面檢測。檢測內容[3]包括：使用1個典型的直升機輪子，輪胎接觸面積為200 cm3；施加一個垂直壓力用以產生至少0.95 N/mm2的壓強(1.00 N/mm2更理想)進行測試，同時也需要用直升機輪胎壓力和壓強正常范圍內的其他值來測試；在潮濕環(huán)境中測試；分別在沿著輪子、垂直于輪子、沿著型材、垂直于型材等4個組合方向上進行測試；每種情形至少測試3次；每次測試的結果取除去初始靜摩擦力產生的峰值之外的摩擦系數(shù)平均值；每種情形的摩擦系數(shù)取該情形下所有測試的平均值；測試樣本的綜合摩擦系數(shù)為4個方向組合中的最低值。

3 直升機甲板安全網(wǎng)

文獻[4]提出直升機甲板平臺周邊應設有安全網(wǎng)，其寬度不小于1.50 m，其外緣不得高出甲板邊緣0.15 m。文獻[5]中的規(guī)定略有不同：安全網(wǎng)可以用安全架代替，安全網(wǎng)或安全架的高度不得超過著陸和起飛區(qū)域的高度，強度應至少能承載122 kg/m2的力，材質及安裝方式應確保墜落的人或物不至被彈出該區(qū)域。不難看出文獻[5]對安全網(wǎng)高度的限制更加嚴格，同時在強度和材質上也給出了更明確的要求。

CAP 437規(guī)定如下：如果平臺結構上有充分的防墜落裝置，則直升機平臺周邊可以不裝安全網(wǎng)，否則必須安裝。安全網(wǎng)應有適當?shù)膹椥?，至少?.50 m，且小于2.00 m?？拷线叺囊粋裙潭ㄔ谙线叺恼路?，水平面上安全網(wǎng)的高度不可以超過平臺面(這與文獻[5]要求一致)，垂直面上安全網(wǎng)應有一個斜向上的大約10°的坡度。安全網(wǎng)的設計應能使人墜落其中被網(wǎng)牢固接住。通常會在安全網(wǎng)上加裝立柱或鋼管來保證強度，但在設計時須確保其不會對墜落人或物造成嚴重傷害。將安全網(wǎng)固定在甲板上時應保證安全網(wǎng)各部件及附件都滿足要求。實踐表明各類鋼絲網(wǎng)篩更適用作安全網(wǎng)。

4 直升機甲板標志

為便于直升機平臺的正確識別，給直升機駕駛員簡易直觀的指引，直升機甲板上必須有統(tǒng)一的標志。在直升機甲板模塊組裝完成后，須按照規(guī)范要求在甲板面上涂裝標志“H”、降落環(huán)、起飛質量、起降邊界線、平臺名稱等甲板標記[6-8]。

(1)設施名稱及甲板邊界

CAP 437規(guī)定海上直升機甲板應用高摩擦系數(shù)的油漆涂成深綠色，若發(fā)證機構同意，鋁質甲板也可不刷漆，甲板名稱應在無障礙區(qū)的起點和接地/定位圈之間用白色油漆標志。當直升機甲板直徑D<16 m時，名稱字母的高度至少為1.2 m；當D≥16 m時，名稱字母的高度至少為1.5 m。沒有涂漆的鋁質直升機甲板名稱應用黑底白漆顯示。

若無特殊說明，名稱字母的寬度為高度的15%，字母的間距為高度的10%，單詞的間距為高度的50%。平臺邊界線應為30 cm寬的白線。

China Civil Aviation Regulations 94(簡稱“CCAR 94”)規(guī)定的要求與CAP 437略有不同。在顏色要求上CCAR 94認為甲板應漆成深綠色或深灰色，邊界線的寬度為30～40 cm，平臺名稱字體大小統(tǒng)一為1.2 m×1.2 m。

MH 5013民用直升機場飛行場地技術標準(簡稱“MH 5013”)的要求與CAP 437更接近，甲板表面應刷成深綠色，平臺名稱字體高度不宜小于1.2 m，邊界線的寬度為30 cm[5]。

(2)最大允許質量

CAP 437要求最大允許質量標記在接近無障礙區(qū)域(Obstacle Free Sector，OFS)起點方向上，因為此處易被直升機飛行員看清楚。該標記應由1個兩位或三位數(shù)組成，精確到小數(shù)點后一位數(shù)，單位噸(t)也應標記在數(shù)字后面。數(shù)字的高度應為90 cm，線條寬度約12 cm，顏色為白色(與甲板綠色形成鮮明對比，更易識別)。若可行，該標記應與平臺名稱標記分開，以免引起混淆。對于表面沒有刷漆的鋁質甲板，最大允許質量應用同等尺寸的白色字體顯示在黑色背景上。

MH 5013相關要求基本與CAP 437要求相同。

(3)接地定位圈

CAP 437要求接地定位圈應用黃色線條標記，圈的中心為FATO(Final Approach and Take-Off area)的中心點(也有少數(shù)中心偏離的情況，但在規(guī)范要求下最大偏離量不得大于0.1D)，內徑應為0.5D，線條寬度為1.0 m(新建D<16 m的直升機甲板，線條寬度可減小至0.5 m)。CCAR 94 要求接地定位圈的寬度必須為1.0 m。

(4)機場識別標志“H”

CAP 437要求直升機機場識別標志“H”應標記為白色，中心應與接地定位圈中心重合，“H”中間的橫杠應位于OFS的中心線方向上。標志尺寸應為4 m×3 m(高×寬)、字母線粗為0.75 m，對于新建的D<16 m的直升機甲板，“H”的尺寸可減小至3 m×2 m(高×寬)、字母線粗為0.50 m。

MH 5013要求與CAP 437相同。CCAR 94要求“H”標志的尺寸為4.0 m×2.4 m(高×寬)、字母線粗為0.40 m，不管直升機甲板D是否小于16 m都須滿足該要求。

5 風向標

CCAR 94沒有提到對風向標的具體要求，而MH 5013從位置、尺寸、顏色等方面對風向標提出了比CAP 437更明確的規(guī)范要求。風向標的功能與CAP 437要求一致：既能指示FATO區(qū)域上空風的情況，又不受附近物體或直升機旋翼下吹氣流的影響。風向標的位置：應能從飛行中、懸停時等工況的直升機上被看到。風向標的顏色：應與地面背景差別明顯，宜采用單一白色或單一橙色。為了在有變化的背景下使其足夠明顯而需用兩種顏色組合時，宜選用橙色與白色、紅色與白色或黑色與白色等兩種顏色構成的5個等距相間的環(huán)帶，兩端環(huán)帶采用較深的顏色，夜間操作應加以照明。

6 實 例

(1)實例一

某海洋工程船在船首建有直徑為23 m的鋼質直升機甲板，甲板表面用防滑漆涂成深綠色，接地/定位圈涂成黃色，“H”和邊界涂成白色，在甲板表面摩擦力測試時(使用Findlay Irvine Grip測試儀)，甲板表面沿著船首和正橫方向分成若干個面積為1 m2的小格子，其測試結果如圖2所示。

圖2 甲板表面摩擦力測試結果

實例甲板經測試后：接地/定位圈外均值為0.65(大于最低要求0.50)；接地/定位圈上的均值為0.72(大于最低要求0.65)；接地/定位圈內均值為0.68(大于最低要求0.65)。

測試數(shù)值看似符合要求，但CAP 437中還有一條規(guī)定，2個相鄰格子的摩擦系數(shù)不可以都小于要求的最低值。圖2中畫圈標記出的都是不符合規(guī)范的區(qū)域。測試結論是該實例直升機甲板不符合規(guī)范要求，必須對不滿足要求的區(qū)域進行改造，并再次對整個直升機甲板重新進行摩擦力測試。

(2)實例二

某海洋工程船直升機甲板位于船首(見圖3)。甲板上用白色油漆標記著D為22.00 m。然而DNV證書卻記載著該甲板直徑為20.88 m，CCS證書又記載著該甲板直徑為22.80 m。雖然只是一個簡單的標記，但存在問題。在申請相關證書時，須反復核實實際參數(shù)，CAP 437和MH 5013都要求D應以五舍六入的方式精確到米。

圖3 直升機甲板示例

7 結 論

海上直升機甲板的規(guī)范設計與建造對直升機在海上的安全起降起著至關重要的作用。相關規(guī)范都基于大量的理論研究、實踐經驗和事故分析，對設計與建造具有指引和借鑒意義。在海上直升機平臺設計建造初期，充分了解這些規(guī)范可節(jié)省大量人力物力，避免后期改造返工。