插圖宗怡婷
本報(bào)記者張曉鳴
飛機(jī)的出現(xiàn)，使得人們的遠(yuǎn)距離出行更方便、更快捷。然而，空難，即便是虛驚一場的事故，總是會(huì)在人們心里投下莫大的陰影。因此，人類對(duì)于飛行安全的追求，一刻也沒有停步，工程師們不斷探索更先進(jìn)的技術(shù)來保障航班安全……然而，所有的努力，還是無法杜絕空難的發(fā)生。
作為最重要的跨國交通工具，飛機(jī)真的如一些研究所說是最安全交通工具嗎？歷次空難后，人類如何在傷痛中改進(jìn)飛機(jī)安全性能？現(xiàn)有科技是否有無法突破的安全瓶頸？
不過，專家也提醒，高科技是把雙刃劍。飛機(jī)因?yàn)榭萍甲兊迷絹碓桨踩鹿事蕝s沒有明顯下降，這是因?yàn)檫@些提升安全性能的高科技，反而讓一些飛行員松懈了，有些人甚至不注重駕駛技術(shù)，他們認(rèn)為電腦可以控制飛機(jī)，但顯然事實(shí)并非如此。
因此，我們必須用好科技，讓自己掌握命運(yùn)。
用“數(shù)據(jù)”防止災(zāi)難
數(shù)十年來，美國一直在研究如何防止空難的發(fā)生，對(duì)數(shù)據(jù)的搜集極其重視。美國航空業(yè)的監(jiān)管機(jī)構(gòu)—美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）被稱為“航空業(yè)的偵探”。
他們專門成立了“飛行安全小組”由經(jīng)驗(yàn)豐富的飛行員、計(jì)算機(jī)分析師組成。每天，他們都會(huì)梳理記錄，下載數(shù)以千計(jì)的航班信息以及飛行員的事件報(bào)告。一旦有事故發(fā)生的苗頭，他們立即啟動(dòng)緊急預(yù)案，將危險(xiǎn)“扼殺在搖籃中”。
近年來，這個(gè)團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)起因不安全降落或起飛故障而可能發(fā)生事故的事件，并第一時(shí)間通知了航空公司和該航班，提前將危險(xiǎn)排除。安全小組曾因某架飛機(jī)的輪胎異常，在佛蒙特州的一個(gè)機(jī)場跑道上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)大的凸起。這件事告訴人們，“飛行安全小組”的存在非常有必要。
飛機(jī)上還安裝著記錄飛行細(xì)節(jié)的內(nèi)存盤（并非“黑匣子”），它記錄著包括速度、俯仰角度、發(fā)動(dòng)機(jī)溫度等等一切重要數(shù)據(jù)。一旦數(shù)據(jù)異常，內(nèi)存盤會(huì)發(fā)出警報(bào)，引起注意。
業(yè)內(nèi)人士表示，分析這些信息可以令我們對(duì)行業(yè)安全問題有深入了解，促使大家行動(dòng)起來，對(duì)問題按照輕重緩急進(jìn)行解決。對(duì)待安全問題，行業(yè)組織和其他利益相關(guān)方的態(tài)度都是一致的，那就是使用數(shù)據(jù)可以幫助業(yè)內(nèi)人士預(yù)判安全問題，發(fā)現(xiàn)管理死角，以便在其真正構(gòu)成威脅之前能夠及時(shí)采取行動(dòng)。
在過去的一段時(shí)間內(nèi)，這個(gè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)已經(jīng)成功地對(duì)數(shù)個(gè)國際機(jī)場的跑道發(fā)出過警報(bào)，比如拉斯維加斯國際機(jī)場。
飛機(jī)制造商的努力
飛機(jī)制造商在提高飛行安全方面也扮演了重要角色，他們可以提供更好的飛機(jī)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)，安裝更先進(jìn)的設(shè)備。
近年來，空客在安全技術(shù)方面的進(jìn)步，首推防沖出跑道系統(tǒng)（ROPS)，后者已成為空客A380的標(biāo)配。去年11月，A320系列飛機(jī)的ROPS也通過了FAA的適航認(rèn)證。這項(xiàng)駕駛艙機(jī)載系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)，可以有效增強(qiáng)飛行員降落時(shí)的情境意識(shí)，降低飛機(jī)偏離跑道的風(fēng)險(xiǎn)，而且在必要的情況下，該系統(tǒng)可以為飛機(jī)提供主動(dòng)保護(hù)。今年3月，美國航空公司開始為其空客A320機(jī)隊(duì)安裝ROPS。空客也在與有關(guān)專家合作，研究如何降低跑道入侵概率。
此外，空客A380配備了霍尼韋爾的新一代天氣雷達(dá)技術(shù)，即三維氣象雷達(dá)技術(shù)。該雷達(dá)產(chǎn)品能夠以全三維形式顯示天氣情況，從地面到6萬英尺高空，以及320海里范圍內(nèi)進(jìn)行自動(dòng)探測，并提供多種水平與垂直剖面氣象分析和解析選項(xiàng)。調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，使用此款雷達(dá)后，飛行員在飛行時(shí)的決策效率可提高37%。
發(fā)生事故后旅客和機(jī)組人員該如何求生？這是多年來波音公司一直關(guān)注的問題。為此，公司做了大量研究：開發(fā)了更實(shí)用的旅客座椅，以降低傷害程度和縮短旅客逃離時(shí)間；特別設(shè)計(jì)飛機(jī)起落架和發(fā)動(dòng)機(jī)，能夠從機(jī)身上拆去以減少損壞；增強(qiáng)了油箱結(jié)構(gòu)的完整性，以降低斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。整個(gè)機(jī)身也增加了阻燃材料。
1996年，一架美國環(huán)球航空公司的波音747飛機(jī)在起飛不久，在長島上空發(fā)生爆炸。美國官方認(rèn)為，它是飛機(jī)的中央油箱過于靠近熱源，使得燃料和空氣混合產(chǎn)生了爆炸。自此之后，波音開發(fā)了油箱惰化系統(tǒng)。
飛機(jī)燃油箱惰化系統(tǒng)的核心裝置是空氣分離裝置，分為分子篩型和滲透膜型惰性氣體產(chǎn)生系統(tǒng)。滲透膜型惰性氣體產(chǎn)生系統(tǒng)采用中空纖維膜，利用空氣中不同氣體在有機(jī)高分子膜中的不同滲透速率，實(shí)現(xiàn)氧氣和氮?dú)夥蛛x。當(dāng)有一定壓力的空氣通過中空纖維膜時(shí)，氮?dú)庖驖B透速度慢將留在隔膜中，氧氣、二氧化碳及水蒸氣以快速透過膜壁滲透到纖維外。
氮?dú)夥肿幼詈筝斎氲娇沼拖渲?，可避免燃燒爆炸事故?006年，燃油惰化成為硬性規(guī)定，所有的新飛機(jī)都強(qiáng)制裝配這一系統(tǒng)。
近地警告系統(tǒng)“保駕”起降
得益于全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)、高速及大存儲(chǔ)容量的計(jì)算機(jī)技術(shù)，以及精確而復(fù)雜的世界地形數(shù)據(jù)庫，自1998年以來，一些飛機(jī)制造商開始在飛機(jī)中安裝增強(qiáng)型近地警告系統(tǒng)。
據(jù)介紹，安裝這種系統(tǒng)的飛機(jī)在一定高度飛行時(shí)，如果相對(duì)地面有較大的下降幅度，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出“下降率”以及“拉起”的警告聲音。除警告較大下降幅度外，該系統(tǒng)還能預(yù)警起飛后掉高度過量、地面間隔不足夠、風(fēng)切變等。這一系統(tǒng)主要針對(duì)飛行撞地事故的發(fā)生。
科學(xué)家研發(fā)近地警告系統(tǒng)，原因主要由于飛機(jī)自身系統(tǒng)設(shè)計(jì)的警告時(shí)間不夠，在飛機(jī)接近危險(xiǎn)地形時(shí)，沒有足夠反應(yīng)時(shí)間避讓，一般都發(fā)生在機(jī)場附近，即在飛機(jī)著陸的最后階段。為了減少可控飛行撞地，美國聯(lián)邦航空局1974年要求所有在美國空域飛行的飛機(jī)，必須安裝近地警告系統(tǒng)。由美國生產(chǎn)的增強(qiáng)型近地警告系統(tǒng)于1996年開始在飛機(jī)上使用。
安全專家表示，傳統(tǒng)的近地警告系統(tǒng)往往在已經(jīng)緊急的時(shí)刻才警告，致使留下的處理時(shí)間不夠充分。而增強(qiáng)型近地警告系統(tǒng)通過引入地形數(shù)據(jù)庫和地形顯示預(yù)警功能，可提前60秒進(jìn)行預(yù)警。
全球空中交通監(jiān)視
目前，地球表面只有10%的地區(qū)擁有雷達(dá)基礎(chǔ)設(shè)施，沙漠、海洋以及澳大利亞的某些區(qū)域都存在巨大的雷達(dá)信號(hào)覆蓋缺口。
歐洲和北美團(tuán)隊(duì)已開始研發(fā)相關(guān)系統(tǒng)，讓人們能更準(zhǔn)確地標(biāo)示出飛機(jī)的位置，并繪制出其飛行路徑。這些系統(tǒng)將利用以人造衛(wèi)星為基礎(chǔ)的傳感器而非雷達(dá)接收信號(hào)，包括飛機(jī)每秒自動(dòng)發(fā)出的關(guān)于其位置和速度的數(shù)據(jù)。
陸基雷達(dá)目前能接收有關(guān)某架飛機(jī)位置的信息，但它的覆蓋范圍不包括海洋和遙遠(yuǎn)的區(qū)域。陸基雷達(dá)也可與機(jī)載人造衛(wèi)星通信工具共同使用。但這些通信工具需要提前進(jìn)行試用，許多受到預(yù)算約束的航空公司也必須為之付費(fèi)。
盡管飛機(jī)自動(dòng)發(fā)出的信號(hào)能指示出其所在位置，但這些信號(hào)仍會(huì)被切斷，馬航客機(jī)或許就出現(xiàn)了這一情況。而新的衛(wèi)星傳感器可以為搜救工作提供援助，并幫助航空公司節(jié)省燃料。
據(jù)悉，由美國人造衛(wèi)星運(yùn)營商銥星系統(tǒng)公司、加拿大空中導(dǎo)航機(jī)構(gòu)和三家歐洲空中交通管制機(jī)構(gòu)成立的合資企業(yè)艾雷恩公司表示，將從2018年開始提供全球空中交通監(jiān)視空基系統(tǒng)。
更精確的速度感應(yīng)器
澳大利亞新南威爾士大學(xué)的工程師奧布萊恩開發(fā)出了一種新技術(shù)，有望降低飛機(jī)墜毀率。
革新在于對(duì)速度感應(yīng)器的改進(jìn)。現(xiàn)今的飛機(jī)采用皮托管作為速度感應(yīng)器。當(dāng)遇到障礙物，如灰塵積聚、飛鳥或昆蟲，皮托管顯示速度的功能就會(huì)失效。另外，在糟糕的天氣環(huán)境下，它極易凍結(jié)阻塞并可能造成致命事故。最著名的例子，就是2009年法航447在大西洋墜毀，228人罹難。
這款激光速度感應(yīng)器運(yùn)作方式與皮托管類似，可以精確快速地確定飛機(jī)速度。不同之處在于，它代替了安裝在氣流組織內(nèi)的物理部件，這款新系統(tǒng)在可控溫度環(huán)境里就可以安裝，而且成本較低。
該新型設(shè)備利用的是一種激光技術(shù)來計(jì)算飛機(jī)在空中的速度。原理在于氧分子吸收光子時(shí)，傳感器能夠探測到激光束中光子的多普勒移動(dòng)速度。
“它的感應(yīng)原理利用激光光線，并沒有物理部件暴露于氣流中，所以，當(dāng)遇到極寒或是突然升溫時(shí)，它并不受影響。激光速度傳感器已成功在高速風(fēng)洞中通過測試，但仍需更多反復(fù)測試才能投入使用。”奧布萊恩表示，激光傳感器已可作為輔助手段，讓數(shù)據(jù)獲取更為精準(zhǔn)可靠。
裝降落傘靠譜嗎
飛機(jī)上配備降落傘并不是什么新鮮事，大約有10%的直升機(jī)和私人飛機(jī)上配備大型降落傘，發(fā)生緊急事故時(shí)這種降落傘能迅速打開，吊住整架飛機(jī)穩(wěn)穩(wěn)落地，不至于發(fā)生墜機(jī)。既然降落傘的作用這么大，為什么民航客機(jī)上不配備大型降落傘，拯救整架飛機(jī)上的乘客呢？
BRS公司是整機(jī)降落傘的主要生產(chǎn)廠商之一，總部設(shè)在美國佛羅里達(dá)州邁阿密，由鮑里斯-波波夫創(chuàng)建。在經(jīng)歷一次滑翔機(jī)失控事故之后，波波夫創(chuàng)建了BRS公司。當(dāng)時(shí)，他駕駛的滑翔機(jī)從大約500英尺(約合150米)的高度墜落，最后落進(jìn)湖里?！沁@場事故，促使他研發(fā)提高航空安全的技術(shù)裝置。BRS降落傘適用的最大飛機(jī)最多也不過搭載5個(gè)人，波波夫計(jì)劃在5年內(nèi)為
能夠搭載20名乘客的飛機(jī)安裝降落傘。
有專家測算出，為了讓大型商業(yè)客機(jī)—例如可以搭載大約500名乘客的波音747—安全著陸，需要使用21個(gè)波波夫設(shè)計(jì)的降落傘，每個(gè)降落傘的尺寸相當(dāng)于一個(gè)足球場。這種做法顯然不可行。為了減少降落傘傘蓋數(shù)量，一種方式是在發(fā)生緊急情況時(shí)拋棄飛機(jī)的所有重型組件，例如機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)，降落傘只負(fù)責(zé)拯救客艙。但同時(shí)也是一種極端做法，波波夫說：“如果你一定要這么做，拋棄機(jī)翼和發(fā)動(dòng)機(jī)，我只能希望這種事情不會(huì)發(fā)生在城市上空?！?/p>
另外一款安全設(shè)計(jì)是使用特制的刀片切掉機(jī)翼，而后將客艙分割成幾段，每一段配備一個(gè)降落傘。這種降落傘能夠大幅延緩速度，避免在起飛和降落事故中造成人員傷亡。不過，這種降落傘不可能在短期內(nèi)投入使用，因?yàn)檫@需要對(duì)客機(jī)進(jìn)行全面的重新設(shè)計(jì)。
另外，有人提出，民航客機(jī)是否可以像戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)艙那樣設(shè)置彈射裝置？機(jī)內(nèi)座椅可被設(shè)計(jì)成球形或卵形的密封保護(hù)艙，在危急時(shí)刻可打開，能供氧、能照明，還配有自動(dòng)助力系統(tǒng)和降落傘，即使離開飛機(jī)，也能自動(dòng)飛行一段時(shí)間，保證安全降落……這一想法看上去很完美，但安全專家表示，彈射裝置一般安裝在可打開的駕駛艙內(nèi)，目前的客艙是密封的，且體積較大，彈射裝置的猜想并不符合安裝條件。加上設(shè)計(jì)成本耗資太大，短期內(nèi)仍無法實(shí)現(xiàn)。
記清座位出口隔著幾排
2012年，英國電視臺(tái)曾播放一部紀(jì)錄片。片中，科學(xué)家用人體模型模擬了波音飛機(jī)墜落沖擊力傷害情況。飛機(jī)快速落地后，前排乘客所受沖擊力是自身重力的12倍，后排乘客則為6倍。因此，研究人員推定，若發(fā)生類似事故，飛機(jī)后排乘客生還幾率更大些。這種情況在現(xiàn)實(shí)空難中，可以找到例子。1985年8月，日本航空123號(hào)班機(jī)在距東京約100公里處墜毀，造成520人罹難。如此慘烈，但現(xiàn)場仍有4名女性奇跡生還。而調(diào)查發(fā)現(xiàn)，她們的座位正好全部集中于飛機(jī)尾部。
但這樣的結(jié)論也有質(zhì)疑，有觀點(diǎn)認(rèn)為，飛機(jī)墜落時(shí)姿態(tài)千差萬別，不好判斷哪個(gè)部位先著地。有乘務(wù)員也說，若碰上的是起火事故，尾部沒出口，傷亡會(huì)更大。對(duì)此說法，也有研究印證，逃生遵循“五排原則”—離緊急出口最近的那一排逃生幾率最大，為65%，后面第2-5排的乘客逃生幾率為53%，其余座位則相對(duì)較小。
對(duì)此，有業(yè)內(nèi)人士提醒，在登機(jī)后，大家該數(shù)數(shù)自己座位與出口之間隔著幾排。萬一碰上事故，機(jī)艙內(nèi)煙霧繚繞，乘客仍可靠摸椅背找到出口。
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