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【山水讲堂·第三讲】航空安全(王思臻同学)

 新用户8357TuwT 2023-07-18 发布于河南

说起空难,近几年还真能数出来不少。从2013年韩亚OZ214号航班在旧金山擦尾解体,到2014年轰动世界的马航MH370、MH17接连陨落,再到2015年复兴GE235带着53位乘客冲入基隆河和德国之翼4U9525的可控飞行撞地,接连发生的空难已经使数百人丧生。

剖析客机结构

航空与我们的生活最为相关的就是民航。说起民航就必须提到客机。如图是Airbus空客A330-200的结构图,这是非常复杂且精密的结构和系统,为了确保它的运转正常,各个部件必须完美地配合,但是它们的工作环境是十分恶劣的。就拿332所装备的Rolls Royce Trent 700涡轮风扇喷气航空发动机来说,在整个人类史上从来没有在这种高温高压高速的极端工况下工作的机械,就连化学火箭发动机都无法与之比拟,因为在航空发动机狭小的外壳中,硬生生塞进了风扇、压气机、涡轮以及各种管路等等琳琅满目的部件,所以空难的原因是多方面的。

空难主要原因

空难的第一大原因是结构失效,或者说解体。上世纪50年代初,全世界第一款喷气客机de Havilland德·哈维兰DH106,也就是大名鼎鼎的“彗星”客机在投入运营之后不久,接连在大西洋上空发生两起客机失踪的事件。曾有行至失事航班附近的其他航班飞行员称他曾看见一些碎片拖着火光坠入大海,也有渔民在附近海域捞起大量碎片和尸体。事后人们经过大量的调查,得出的结论是客机以两倍于已有客机的高度和两倍于已有客机的速度飞行,原有结构相对过于单薄,最开始在舷窗附近出现极细微的裂纹,随着每次的飞行不断扩大,直到结构已经不足以支持更大的裂纹所造成的额外压力而解体。


另一大原因就是失速。学过初中物理的人应该都学过大气压强,机翼的原理就是使流经机翼上下表面的空气产生速度差,从而产生压强差,使飞机升空。相应地,当飞机迎角增大,也就是抬头时,由于低压区的产生,压强差进一步增大,但是当迎角达到一个阈值后,由于低压区过大,产生的涡流破坏了压强差,此时必须使飞机俯冲,获得足够的升力后再拉起。2009年法航AF447在大西洋上空失踪,就是因为机组得到了错误的速度信息,副驾驶博南拼命拉杆使飞机失速,最终未能改出而坠入大西洋粉碎性解体。

虽然天空的空间很大,但是也难免会发生撞机事件。2002年的乌柏林根空难,就是一架波音757-200F和一架图波列夫Ty-154M发生碰撞,75F的垂直尾翼将TU5切成两半并脱落,两架飞机双双坠毁。

著名案例

英国航空BA38号航班

肇事的波音777客机准备进场降落时,机上两具罗尔斯·罗伊斯Trent895 发动机突然失去动力,连驾驶室内的电子仪器都全部自动关闭,所以飞机只得靠剩余空速滑翔降落。当时飞机还有20秒便着陆,离地只有122米。由于当时飞机已失去动力,所以飞机以每分550米的速度快速下降。当飞机掠过机场外的民房及汽车时,曾离地最少只有六米。最后飞机在伦敦希斯罗机场27L跑道前方1,000英尺左右之草坪上紧急着陆。飞机着陆时左侧主起落架刺穿主机翼并卡住,右侧主起落架亦严重受损且与机身分离,落在飞机数百米以外,而其中两个机轮与轮轴一同脱落。两具发动机亦被压毁。飞机于草地上划下几条深坑,最后于伦敦希斯路机场27L跑道头上停下。机上152人全数经逃生滑梯安全逃生,只有47人受伤。

在2008年9月的调查报告中说,事故与飞机燃料系统结冰有关。调查人员在飞机的燃料箱发现了5公升的水;在降落前1分钟,燃料输送管道受阻,导致飞机急速下降。飞机燃料结冰并不寻常,因为飞机燃料可抵受摄氏零下38度的低温。当时38号班机从北京飞往伦敦时,飞经西伯利亚上空,有可能在这儿遭遇极低的低温。报告指当时飞机在该航段飞行时,保持着平稳的状态飞行,令燃料欠缺流动。

特内里费空难

事发当时该机场的雾非常重,无论是机场塔台还是泛美与KLM的飞行员,三方之间都无法看见对方的动态,再加上该机场的跑道中央灯故障又无地面雷达设备,无疑是火上加油。 KL4805在抵达30号跑道的起跑点后,副机长曾用无线电呼叫塔台征询航管许可(航管许可是指起飞后要途经的航线,可以理解为“放行许可”,并非允许起飞),塔台人员许可了“起飞后经P导航点,左转航向90度……”。当时荷航规定,机师长时间飞行必须有另外三名机师换班,否则会面临被吊销执照,由于转降洛司罗迪欧机场耽误了好几个小时,处于极大压力下的KLM机长急于起飞,不然就必须等待另一组机组从阿姆斯特丹的荷航总部前来换班。这使他误解了塔台人员的话,以为他们已经授权起飞,没等副机长复述,就说“We are taking off”(我们正在起飞),当时塔台人员没听清楚副机长浓厚的荷兰口音英文到底是说“我们在起飞点”(We are attake off)还是“我们正在起飞”(We are taking off),因此回答“好的,待命起飞,我们会通知你!”(OK .... Standby for takeoff .... We willcall you!)却不料无线电讯的后半段正好被泛美副机长回报“我们还在跑道上滑行!”(We are still taxiing down the runway!)的讯号给盖台,结果KLM的机组人员只听到塔台说的“OK”却没听到后半段的对话,否则KLM机长就会中断起飞,避免这场悲剧。

虽然荷航的飞航工程师曾质疑过这是否是塔台方面已经授权起飞,但此时非常焦躁的机长忽略了其警告。 17:03时泛美的机长最后一次与塔台回报他们正在跑道上滑行后不久,此时泛美航空747的机长因为飞机不能转入C3滑行道已经错过道口,正在他们快要接近C4滑行道口时,副机长突然注意到跑道远方有KLM客机的降落灯。起初他们以为那时KLM正在静止状态等候起飞,但仔细一看却发现降落灯正在晃动,KL4805其实在奔驰状态。泛美的副机长大声呼叫机长将飞机驶离主跑道,机长也立刻全速推进让飞机冲进跑道旁的草皮上,但为时已晚。虽然另一头KLM的机长在见到前方横在跑道上的泛美客机后,很尽力地让飞机侧翻爬升,起飞攻角之大甚至让机尾在跑道地面上刮出一个3尺长的深沟,但仍然无法挽救大局。荷航客机在距离泛美客机约100米以内之处离开地面,虽然鼻轮成功通过泛美客机上方,但引擎、机身下半部与主轮仍旧以约140节(260公里/小时)的速度与泛美客机右上部机身相撞,并撕裂泛美客机中段部分(从机翼上通过),荷航客机的右侧引擎则撞击了泛美客机驾驶舱后的上半部机身。荷航客机虽仍保持飞行状态,但由于撞击的影响,使得左侧外引擎被扯落,大量的碎片被左侧内引擎吸入,并破坏了机翼。荷航客机随即失速、激烈翻滚,扫过泛美客机的机身中段后继续爬升了100尺左右,失控坠落在400米外的地面上,爆炸焚毁(根据事后的调查发现,荷航客机为了节省再落地加油的时间而将油箱加满,增加了许多重量)。而被剧烈撞击的泛美客机则在瞬间爆出大火,整架飞机断成好几块,只有左翼与机尾在事件后保留大致的模样。

日本航空JL123号航班

日本航空123号航班空难事件发生于1985年8月12日,执飞机型是波音747-100SR,飞机编号JA8119。搭载509名乘客及15名机组员,从日本东京的羽田机场,预定飞往大阪伊丹机场。飞机因维修不当造成飞行时尾部压力罩破裂发生爆炸性减压并失去液压操纵,飞机在群马县御巢鹰山区附近的高天原山坠毁,520人遇难,包括宝冢剧团著名演员北原遥子,名歌星坂本九。但有4名女性奇迹生还(1名未执勤的空服员、一对母女以及1个12岁女孩)。此次空难事件是世界上涉及到单一架次飞机的空难中,死伤最惨重的。

如何保护

※迫降时需要系紧安全带,收起桌板,必要时最好摘下眼镜等容易造成创伤的穿戴物品。

※双臂交叉伸直撑在前排座位上并低头。

※若迫降成功,寻找舱门或机翼紧急出口逃出并沿充气滑梯离机。

※但是如果是直接扎向地面或空中解体,则以上方法全部作废,唯一能做的就是等死╮(╯▽╰)╭

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