許立軍 (中國十七冶集團(tuán)有限公司,安徽 馬鞍山 243000)
動力滑翔傘因其在高空飛行靈活、操作方便,近幾年在輸變線路施工中逐步推廣應(yīng)用。中國十七冶集團(tuán)有限公司在華潤新能源廣東陽西三期風(fēng)電項(xiàng)目35kV 集電線路工程施工中,首次將動力滑翔傘應(yīng)用于架空線路引繩展放施工。
華潤新能源廣東陽西三期風(fēng)電項(xiàng)目架空線路長度13.6km,設(shè)計(jì)鐵塔共68 基,其中雙回路42 基,單回路26 基,由三期風(fēng)場接入已建成投產(chǎn)的一、二期風(fēng)電場升壓站內(nèi)。沿線地形主要以林木茂密的山地為主,輔以部分農(nóng)田及公路的跨越,地形復(fù)雜,山間小路崎嶇難走,不利于設(shè)備的長途拖運(yùn)。
動力滑翔傘主要由兩部分組成:一是產(chǎn)生升力的滑翔傘也簡稱傘頭,二是產(chǎn)生推力的動力傘機(jī)器。傘頭包括了傘衣、傘繩、操縱帶、主帶等。動力傘機(jī)器包括座帶、主框架、副框架、發(fā)動機(jī)、螺旋槳等。機(jī)器和傘頭通過一個連接環(huán)在準(zhǔn)備起飛時連接到一起。
動力滑翔傘的空氣動力學(xué)結(jié)構(gòu)比較明朗,它的傘衣有上翼面、下翼面和數(shù)十個成形肋片(隔間)構(gòu)成。傘衣前緣部分有一定尺寸的進(jìn)氣口(風(fēng)口),而后緣則完全封閉,這樣當(dāng)飛行員在山坡上向前跑動時,空氣灌入風(fēng)口,根據(jù)流體連續(xù)性原理和伯努里定理,由于上下翼面彎度不同,空氣流經(jīng)時產(chǎn)生壓力差,較短直的下翼面產(chǎn)生向較彎長的上翼面的推力,滑翔傘就是靠這種提升力能把人帶離地面,成功地起飛,飛行時的空速范圍是21km/h~65km/h。
3.1.1 材料、機(jī)具準(zhǔn)備
由動力滑翔傘空中展放的初級引繩選用Φ4 迪尼瑪繩,初級引繩需盤繞在動力滑翔傘專用的放線盤上,單盤長度控制在3500m~4000m 左右。
單次飛行展放Φ4 迪尼瑪繩需用長度=該次飛行展放段檔距總長×(1+展放系數(shù))+150m,對平地小高差線路展放系數(shù)估算為1%,其中用于投放起點(diǎn)沙包的繩頭預(yù)留20m。
3.1.2 現(xiàn)場準(zhǔn)備
3.1.2.1 現(xiàn)場踏勘
動力滑翔傘飛行前應(yīng)認(rèn)真踏勘現(xiàn)場,了解施工段內(nèi)線路下方的跨越物以及旁側(cè)鄰近的帶電線路、高大構(gòu)筑物或其他影響安全飛行的各障礙物情況。同時在施工前須選好動力傘的起降跑道和備用跑道,跑道要求長度不小于80m、寬度不小于15m。
3.1.2.2 跨越物處理
線路下方的各類跨越物應(yīng)按要求做妥善處理,在展放施工時應(yīng)采取防止引繩意外飄出塔外落地的措施。
3.1.2.3 放線段塔頂導(dǎo)桿布置
在放線段每基鐵塔頂部的左右兩個地線頂架上各綁設(shè)一根導(dǎo)向桿,對頂架上平面呈45 度角左右,總有效水平保護(hù)寬度不小于10m,確保初級引繩不滑出,并在導(dǎo)桿頂端綁上醒目的紅旗,作為動力傘飛行導(dǎo)航標(biāo)志。
3.1.2.4 塔上滑車布設(shè)
在放線段的每基鐵塔上,掛設(shè)專用三輪滑車,用于引繩的牽引展放。專用三輪滑車的掛設(shè)可采用固定法或懸掛法。
3.1.2.5 指揮通訊聯(lián)絡(luò)
動力滑翔傘展放現(xiàn)場在地面設(shè)置指揮員,負(fù)責(zé)地面起降場、塔頂配合人員與空中動力滑翔傘飛行員、放線員直接聯(lián)系。指揮員配用電臺,起降場、塔頂配合人員及動力滑翔傘飛行員、放線員配用報話機(jī),展放前應(yīng)統(tǒng)一對話頻道和語言,確??罩信c地面聯(lián)系暢通。
3.1.3 飛行準(zhǔn)備
3.1.3.1 塔頂配合人員準(zhǔn)備
每塔頂部需配合2~3 名高空作業(yè)人員,待動力傘將初級引繩拖放到導(dǎo)桿上后,及時用繩套將其圍綁在塔頂上,防止飄出地線塔頂外,并移到塔頂上的三輪滑車內(nèi)。
3.1.3.2 起降場地準(zhǔn)備
動力滑翔傘的起降場地應(yīng)根據(jù)施工段線路情況就近選擇,按雙人動力滑翔傘的飛行起降要求,選定空曠場地,并做好障礙物清除、場地圍設(shè)及保護(hù),附近不能有高大構(gòu)筑物,場地要求平實(shí)。
考慮起飛時的風(fēng)向變化或雨天對場地地面影響,起降場地需準(zhǔn)備兩個,兩個場地的起飛方向要求呈90 度垂直、且兩個場地不能同為土質(zhì)地面。如一個場地的起飛方向?yàn)闁|西向,則另一個場地的起飛方向需是南北向。
3.1.3.3 氣象條件了解
動力滑翔傘起降對氣象條件要求較高,雷雨天氣禁止飛行,安全飛行風(fēng)速不可超過7m/s,能見度大于2000m 方可安全目測飛行。為此,施工前,應(yīng)了解掌握前后3 天當(dāng)?shù)丶爸苓叺奶鞖庾兓闆r,選擇合適的氣象日展放,禁止在惡劣天氣進(jìn)行飛行作業(yè)。
3.1.3.4 動力滑翔傘安裝調(diào)試
考慮運(yùn)輸及保護(hù),動力滑翔傘的傘衣與傘體是可拆卸的,運(yùn)到場地后,需對傘體與傘衣進(jìn)行安裝,按當(dāng)時的風(fēng)向確定飛行起飛方向(要求逆風(fēng)起飛),布置展開傘衣,并對發(fā)動機(jī)進(jìn)行預(yù)熱。
3.1.3.5 初級引繩放線盤安裝(見圖1)
將初級引繩線盤固定在放線員側(cè)面的放線架上,繩頭由導(dǎo)向管引出后綁扎好一只小沙包(用于控制繩頭的準(zhǔn)確投放),回盤在線盤上。
圖1 初級引繩線盤安裝
3.2.1 起飛
起飛前場地內(nèi)起飛前側(cè)及旁側(cè)所有人員、車輛及影響起飛的障礙物需撤離或清除。
經(jīng)過全面檢查確認(rèn)正常、發(fā)動機(jī)預(yù)熱完成后,飛行員及放線員佩戴好飛行安全用具后上機(jī),雙人動力滑翔傘騰空起飛。
3.2.2 試飛
根據(jù)放線段的整個飛行路徑及地形情況,動力滑翔傘需進(jìn)行一次巡視試飛行,對飛行線路進(jìn)行熟悉,對空中的風(fēng)向、風(fēng)速進(jìn)行測定,最終確定飛行展放的方向。
3.2.3 空中放線(圖2)
圖2 展放示意圖
考慮飛行放線安全,要求動力傘迎風(fēng)逆向飛行放線。經(jīng)過試飛,確定飛行路線后,開始正式放線。
飛至第一基放線塔時,在塔前150m 左右開始投放沙包,動力滑翔傘繼續(xù)對直線路飛行,飛行員根據(jù)塔頂綁扎的導(dǎo)向旗,控制飛行的高度及方向,保證動力傘與塔頂?shù)陌踩嚯x(不小于10m)及初級引繩能落在左右兩導(dǎo)桿間的塔頂,放線員控制沙包的高度,確保初級引繩能掛在塔頂,由塔上配合人員將初級引繩綁固在塔身上。
動力滑翔傘繼續(xù)飛向第二基塔,隨飛行距離,放線員繼續(xù)放出線盤內(nèi)的初級引繩,保證初級引繩落在塔頂,塔頂配合人員及時用繩套將其綁套在塔頂上。
飛過放線段的最后一基塔,動力滑翔傘繼續(xù)前飛,直至線盤內(nèi)的初級引繩全部展放完成。如此完成一個放線段的空中展放。
如線路施工段較長,需由多個放線段組成時,則動力滑翔傘需按放線段多次起降展放。
3.2.4 降落
完成一個放線段的展放后,由飛行員控制動力滑翔傘飛回起降場地,進(jìn)行降落。
①動力滑翔傘的空中飛行應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行《中華人民共和國民用航空法》、《中華人民共和國飛行基本規(guī)則》、《國務(wù)院關(guān)于通用航空管理的暫行規(guī)定》、《通用航空飛行管制條例》及各相關(guān)的航空管理要求,辦理飛行空域、航路、航線、飛行活動的申請、報批手續(xù)。
②從事動力滑翔傘飛行活動的專業(yè)供方,必須按照《中華人民共和國民用航空法》的規(guī)定取得從事通用航空活動的資格,并遵守國家有關(guān)法律、行政法規(guī)的規(guī)定。
③執(zhí)行飛行任務(wù)的動力滑翔傘須持有國務(wù)院民用航空主管部門領(lǐng)發(fā)的適航證書,方可飛行。
④動力滑翔傘供方的航空人員須接受專門訓(xùn)練,經(jīng)考核合格,取得國務(wù)院民用航空主管部門頒發(fā)的執(zhí)照,方可擔(dān)任其執(zhí)照載明的工作??涨谌藛T和空中交通管制員在取得執(zhí)照前,還須接受國務(wù)院民用航空主管部門認(rèn)可的體格檢查單位的檢查,并取得國務(wù)院民用航空主管部門頒發(fā)的體格檢查合格證書。
⑤動力滑翔傘的飛行操作及空中安全保障由專業(yè)供方全權(quán)負(fù)責(zé),使用單位在使用前必須與專業(yè)供方簽訂安全協(xié)議,明確安全責(zé)任。
①為防止每盤迪尼瑪繩在接近展放完成時,由于尾繩迅速脫盤,發(fā)生繩頭鉤刮現(xiàn)象,盤線時,線盤最內(nèi)層的迪尼瑪繩的末端必須接設(shè)一根尼龍線,用膠帶將尼龍線粘附在盤底的一側(cè),迪尼瑪繩的尾扣部分也用膠帶綁扎,以幫助迪尼瑪尾繩順利脫盤。
②迪尼瑪繩進(jìn)線盤時必須由3 人以上操作:1 人負(fù)責(zé)勻速盤轉(zhuǎn)線盤;1 人負(fù)責(zé)進(jìn)線,略微收緊迪尼瑪繩使其保持一定張力緊密貼實(shí),按層次疊繞在線盤上;另1 人負(fù)責(zé)放線,盤線時必須保證線與線間緊密貼實(shí)、層與層間清楚分隔。
③如單個線盤內(nèi)需盤設(shè)兩根迪尼瑪繩時,則需考慮迪尼瑪繩的接頭,接頭由專業(yè)供方負(fù)責(zé),采用對插法連接。
④牽入迪尼繩瑪繩時必須使用專用小滑車,禁止直接在五輪放線滑車中展放,防止迪尼瑪繩與五輪滑車輪槽側(cè)邊持續(xù)磨擦發(fā)熱而熔斷。
⑤禁止在惡劣天氣環(huán)境情況下進(jìn)行動力滑翔傘放線。
⑥線路下方交叉跨越必須處理,電力線路應(yīng)停電或搭架封頂,公路應(yīng)搭架封頂?shù)取?/p>
動力滑翔傘放線技術(shù)操作簡便,走線準(zhǔn)確且安全可靠,不但能大量減少甚至避免樹木砍伐和房屋破壞,而且能極大的縮短施工周期,有效節(jié)約施工成本。同時由于動力滑翔傘對起降場地要求低及維護(hù)、運(yùn)儲方便等特點(diǎn),除廣泛應(yīng)用于飛行表演、飛行廣告外,并為企事業(yè)單位、大型建設(shè)、路橋、農(nóng)林、氣象等部門提供航拍、勘測等服務(wù),又因其機(jī)動靈活性強(qiáng),在搶險救災(zāi)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用,有著較為廣闊的社會應(yīng)用前景。