全球潜艇事故情况分析及延时现场救护在援潜救生中应用(一)——事故原因、逃生情况

卫勤小组:

自第一次世界大战后,潜艇得到广泛运用,其功能包括攻击敌人军舰或潜艇、近岸保护、突破封锁、侦察和掩饰特种部队行动等。潜艇的军事部署与战略意图非本小组讨论范畴哈,不过近年来,随着各国投入使用的常规潜艇、核动力潜艇数量越来越多,虽然近期未有大规模战争,但和平时期潜艇事故的发生率仍居高不下,由于援潜救生难度较大,美国及北约建立了国际潜艇救援机制,形成了全球范围内的潜艇快速救援机制。
2019年,美国海军潜艇医学研究实验室发布了《非战争潜艇事故伤亡回顾及美海军潜艇医学救援在延时救护方面的能力差距》研究报告,通过系统梳理第二次世界大战以来全球范围内的非战争潜艇事故发生情况及致伤因素(均来自公开发布的文献与研究报告,从1939年英国潜艇西提斯号事故,至2017年美国潜艇角鲨号),并结合延时现场救护(Prolonged Field Care)理论的发展,提出美海军援潜救生所必需提升的关键医学技能。
报告原文长达84页,附表详尽,小编仅摘录部分,预计分三个部分进行系列推送,包括:非战争潜艇事故情况及伤亡分析;潜艇事故致伤因素分析;延时现场救护在援潜救生中的应用及能力差距。供相关小众专业的同仁参考。

一、事故类型及逃生方式

根据既往非战争潜艇失事资料显示,事故发生的主要原因包括:系统故障;反应堆事故;碰撞;爆炸或火灾;海水涌入;搁浅;水下缠绕,以及其他不易明确分类的原因。
失事事件的结果包括:
  • 潜艇失能或无法控制的沉没(DISSUB);

  • 接近失能但仍能漂浮,需要外部支援,但船体或人员损伤需要动员外部救援力量(Near-miss,external aid requirement)

  • 接近失能(Near-miss),但可不依靠外部支援自行返港;

  • 接近失能(Near-miss ,collateral casualty)并造成其他船只人员伤亡;

  • 伤害性事故(Injurious mishap),导致艇员或其他相关人员死亡或受伤。

从1939年至今,全球共发生了212起非战争潜艇事故,其中64起(30%)导致了潜艇沉没(DISSUB)和相关的搜救工作。如表2所示,148次“接近失能”中有38次造成艇员死亡和/或受伤,另有4次造成其他相关人员伤亡。在148次'接近失能'事故中,有30次的损失或伤亡严重到需要动员某种形式的外部医疗救援力量。

二、不同时期潜艇事故发生情况

不同时期、不同国家潜艇事故发生的数量详见图1。相关资料表明,各国军队在编的潜艇数量在90年代中期达到了峰值,但随后就有所下降,但是目前引起潜艇事故的风险因素并没有减少,从历史数据来推测,估计未来每10年都会有1艘潜艇或深浅器发生事故。历史上非战争潜艇事故中DISSUB在第二次世界大战期间发生率最高。这可能是由于该时间段内国际海上力量的规模最大的原因。但是,非战争潜艇事故发生率上升且不良后果严重,主要原因是军事任务频繁且事故发生后救援力量有限。此外,研究还发现,过去15年里,美军潜艇事故大多发生在部署期间而非任务期间,非任务期间风险管理的力度可能相对较弱,这个结果与美国海军舰艇部队调查结果一致,建议军方后续进一步调查,作为未来风险控制的重点内容。

三、不同潜艇类型的事故发生情况

不同类型潜艇事故发生情况详见表3,从潜艇事故导致沉没这个事故结局看,核潜艇在安全性方面优于常规柴电动力的潜艇。DSV指军用或民用的深潜器,由2~3名操作人员,但没有相关生活设施,通常与母船一起开展工作。但是DSV与潜艇相比,在事故发生后,事故结果及伤亡情况差异较大,与深潜器的设计、操作模式、人员规模及生存设备的配备密切相关,因此需要单独统计分析。
不同类型潜艇发生DISSUB的主要原因是操作失误,而不是系统故障,详见图3,共58起核动力及柴电动力潜艇事故是由人为操作失误造成的碰撞。其次是海水涌入、爆炸及推进系统故障,其中有数起是由于人员操作阀门不当或未能按照标准操作流程执行造成的。而DSV事故(6起)的主要原因是被水下的电缆或其他的物体缠绕或碰撞。
有证据表明,其他的事故风险因素包括海上试验任务及有其他人员搭乘潜艇。至少有14起潜艇事故,包括6起潜艇沉没(DISSUB)和5起导致多人死亡的事故中,潜艇正在执行海上试验任务(sea trials)或搭载了其他人员。其中三起发生了系统故障(其中两起是灾难性的),艇员注意力分散,未坚持标准操作流程是潜艇发生事故的主要原因,而搭载人员不熟悉艇上的救生设施则对人员的救援造成了严重的影响。

四、潜艇事故的生存率

58艘发生事故的核动力及常规动力潜艇中,有两艘在下沉时无人操控。其他56起事故中,有11起(19.6%)无法开展救援,潜艇不是立即损毁,就是在深水区域快速沉没。与美军长尾鲨号及蝎子号潜艇的经历不同,大多数发生事故下沉的潜艇都有幸存者。
潜艇事故通常发生在可以组织救援的水域,尽管潜艇主要任务是在深海巡航,但通常最危险的航行时段是在水面航行或浅水作业期间,通常是在港口或交通较为密集的区域,搁浅和发生碰撞的概率大大增加。最危险的过程,下潜、上浮、开启舱门、初始及改装后的试验,主要在沿海水域进行。

逃生及救援方式:

  • 水面弃船逃生(Surface abandonment),船员部分或全部从水面直接撤离;

  • 水面救援(Surface rescue),船员部分或全部撤离到另一艘舰船上;

  • 水下救援(Undersea rescue),将船员部分或全部转移到水下潜水救援系统中;

  • 水下逃生(Escape),从水下打开舱门逃生至水面;

  • 逃生失败(Failed egress),在获得救援前,船员在下沉的艇内已经死亡。

45起核动力及常规动力潜艇事故中,人员存活情况详见表4。从历史数据看,人员存活率最低的是事故原因是系统故障,但是该比例数据可能受到了二战这个时间段事故高发的影响,而且当时救援手段有限,仅有26%的人员弃船逃脱并最终存活。而在其他事故原因中,最初人员逃生率几乎没有差异,但是由海水涌入、爆炸或火灾引起的事故中,人员的最终生还率显著降低。主要原因为,因碰撞造成的事故,人员易于从水面弃船逃脱,而在发生火灾或漏水的事故中,潜艇中的生存环境较为恶劣。
历史数据表明,大多数潜艇事故存活人员都是水面弃船逃生,且潜艇尚可以漂浮在水面上。但也存在其他因素的影响,包括救生设备及艇内可以使用的医疗救援物资装备。但如图4所示,随着时间的推移,潜艇事故中水面弃船逃生的数量逐渐下降。在两起事故中,幸存者有一种以上的逃生方法。一些幸存者在潜艇尚在水面时没有来得及逃离,后在更深的水域成功逃生。水面弃船逃生成功主要发生在潜艇执行水面任务或在水面操作过程中发生事故时。
但在27起水面弃船逃生事件中,有3起是在较深水域发生事故成功上浮后实现的。在潜艇沉没(DISSUB)事故中,有16.9%的艇员在准备逃生或获得救援之前在艇内死亡。潜艇事故下沉后完全成功实施救援的案例,仅有一起,为1939年美国海军角鲨号潜艇,当时艇内存活的33人全部获救。包括美国核潜艇在内的两起潜艇沉没(DISSUB)事故中,均因潜艇下沉深海而无法开展救援,因此没有深海逃生的先例。
而DSV的人员逃生率和最终存活率都很高,62%的幸存者获得了专业救援,24%的幸存者水下逃生,14%的幸存者通过水面弃船逃脱。
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