因空難而改變的客機

在過去10年間，幾乎每年都有重大空難發生，從法航飛機解體，到俄空難事故頻發，再到韓亞墜機事件，每一次空難總是增加我們對飛機安全系數的懷疑，作為最重要的跨國交通工具，飛機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飛機安全性能？現有科技是否有無法突破的安全瓶頸？一些航空業人士認為，技術革新某種意義上也增加了另一種“安全隱患”，那就是飛行員過分依賴高科技提高安全性能，而忽視自身駕駛技術。

近地警告系統保駕起降

此次韓亞空難發生在降落之時，應驗了飛機失事的一個重要規律，黑色10分鐘。所謂黑色10分鐘是指起飛和著陸所占用的時間，10分鐘時間雖短，但事故幾率卻高達68%，科學家用了很多技術來彌補這兩個階段的安全性能，特別是監控下降速度和高度的設備。

得益于全球衛星定位系統、高速及大存儲容量的計算機技術，以及精確而復雜的世界地形數據庫，自1998年以來，一些飛機制造商開始在飛機中安裝增強型近地警告系統。

安裝這種系統的飛機在一定高度飛行時，如果相對地面有較大的下降幅度，系統就會發出“下降率”以及“拉起”的警告聲音。

除警告較大下降幅度外，該系統還能預警起飛后掉高度過量、地面間隔不足夠、風切變等。這一系統主要針對可控飛行撞地事故。

可控飛行撞地的原因主要由于飛機自身系統設計的警告時間不夠，在飛機接近危險地形時，沒有足夠反應時間避讓，一般都發生在機場附近，即在飛機著陸的最后階段。

為了減少可控飛行撞地，美國聯邦航空局1974年要求所有在美國空域飛行的飛機，必須安裝近地警告系統。由美國生產的增強型近地警告系統于1996年開始在飛機上使用。

傳統的近地警告系統往往在已經緊急的時刻才警告，致使留下的處理時間不夠充分。而增強型近地警告系統通過引入地形數據庫和地形顯示預警功能，可提前60秒進行預警。

從1998年下半年開始，我國各航空公司在新引進的波音及空客飛機上，也陸續安裝增強型近地警告系統。

雖然這種起降監控系統有效提升飛機安全系數，但是《華爾街日報》也提醒，飛機因為科技變得越來越安全，但事故率卻沒有降下來，這是因為這些提升安全性能的高科技讓一些飛行員松懈了，有些人甚至不注重駕駛技術，因為他們認為電腦可以控制飛機。資深機長凱文·海耶特認為，是時候關注飛行員駕駛技巧了，這是安全飛行的重中之重。

油箱惰化系統防升空爆炸

燃油系統起火造成飛機升空后爆炸是引起飛機失事的主要原因之一，要知道這種悲劇或許只是因為一小段電線出現電火花，引發了油箱著火。

飛機油箱里很可能混入燃油以外物質，例如，空氣。空氣中含有氧氣，如果受熱，油箱中所剩的燃油就會汽化，汽化的燃油和氧氣混合，就極易引起爆炸。

怎么確保油箱不會爆炸？就要減少氧氣含量，這就是惰化，即用安全不可燃氣體取代密閉空間的可燃氧氣。

飛機燃油箱惰化系統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生系統。滲透膜型惰性氣體產生系統采用中空纖維膜，利用空氣中不同氣體在有機高分子膜中的不同滲透速率，實現氧氣和氮氣分離。當有一定壓力的空氣通過中空纖維膜時，氮氣因滲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。

氮氣分子最后輸入到空油箱中，可避免燃燒爆炸事故。2006年，燃油惰化成為硬性規定，所有的新飛機都強制裝配這一系統。

氣象雷達探測“風殺手”

另一引發空難的重要原因是天氣，特別是不穩定氣流，例如風切變。風切變是指大氣中不同兩點間風速或風向的急劇變化，這是飛機的天敵，尤其是飛機降落時的低空風切變被航空界公認為起飛和著陸階段的“無形殺手”。

在風切變過程中，威力最大的是微暴，這是一種局部性的冷空氣下沉，下沉氣流到達地面后，會產生一股與龍卷風破壞力相當的直線風，向四面八方擴散。

飛機接觸到微暴后，會受到很強的沖擊，會突然受到下壓的力量，這個時候飛機需要在幾秒鐘內重新獲得高度，但往往會突遭順風的影響，被狠拍向地面。

航空專家認為，針對風切變，有兩種解決方案。第一是避讓，即避開微暴。第二種就是放棄降落，立刻繞開，但只有飛行員知道微暴的存在才能避開。

上世紀80年代末，地面雷達很發達，能可靠識別微暴，塔臺發現微暴后，可通知飛行員，但很難及時。其實只要提前10秒報警，就可以避開哪怕是最強烈的風切變。

美國航空局用一架特別改裝的737飛機，測試裝在機頭部分的多普勒雷達改良系統。顧名思義，該雷達原理正是來自多普勒效應，即急駛過來的貨車鳴笛聲變得尖細（即頻率變高，波長變短），而遠去的火車鳴笛聲變得低沉（即頻率變低，波長變長），氣象雷達由此判斷飛機前方是否存在風切變。

機組得到風切變警告后需立即采取措施，比如停止降落，然后復飛，并機動飛行，以便躲開風切變。新預警系統1994年投入使用，現在機載氣象雷達大多都加裝了前視預測風切變功能。

波音727真實墜機實驗：經濟艙比頭等艙更安全？

去年，美國《探索》頻道用波音727飛機進行了一次真實的墜機實驗，實驗地點是新墨西哥州沙漠中，整個過程被制作成了紀錄片，此前人類僅做過一次類似的墜機實驗。

實驗結果發現，飛機前半身撞為碎片，后半身卻幾乎完好，這更引發了“經濟艙比頭等艙更安全”的說法。在科學界，該實驗也引發了不少討論，人們重新開始思考飛機墜機實驗的重要性。

2012年4月，在新墨西哥州的沙漠，一架波音727客機載著假人乘客、三名真人飛行員和工程師以及攝像頭、感應器起飛。

其中，三個假人乘客放在不同的位置：一個扣好安全帶做蜷縮狀，一個正坐在位子上扣上了安全帶，另一個既沒有做保護動作也沒有扣上安全帶。

飛行員將飛機上升到1800米高度，提速到300公里/小時，繼續開了近100公里后，所有真人跳傘，把飛機留給地面遠程控制。

地面上，前海軍試飛員奇普·桑內勒遠程操縱飛機掉頭，陸續關閉引擎，直到飛機撞擊到地面。

飛機在撞擊瞬間，速度接近140公里/小時，與常規著陸速度接近，但下降速度卻達到457米/分鐘。通常飛機下降時速度在每分鐘3-6米左右。

撞擊一剎那，從飛機內置攝像頭可看到，機艙內行李亂飛，應急燈和氧氣系統失控。第7A號坐椅被摔到距飛機近2個足球場的距離外。科學家發現，第7排之前的乘客不可能在此次墜機中幸存。因此有結論稱經濟艙比頭等艙更安全。

■鏈接

民航客機為何沒有降落傘

每次空難事故之后，總會有人掀起爭論：民航飛機上為什么不給乘客準備降落傘。說起這個問題，好多讀者都不理解，有人甚至認為，這是因為航空公司偷工減料。無論轉嫁給出怎樣的解釋，總會有人提出各種詰問。實際上，在民航業內，這早已是一個蓋棺定論的問題，并不存在什么爭議。

飛機不是調酒師手中的搖壺

飛機在飛行中發生事故，我們分成兩種情況來看。先假設這架可憐的飛機失控了——其實這是非常稀罕的事兒——對于現代民用客機來說，完全失控的發生率極低。完全失控意味著，要么飛機進入了無法改變的危險狀態（如尾旋或風切變），要么就是爆炸了，總之機身沒有辦法穩定。在這種情況下，飛機就像調酒師手中的搖壺，乘客完全無法站立，更不用說跳傘。不過別擔心，這種情況是極少見的，否則的話，客機一定會設計彈射座椅。在沒有彈射座椅之前，降落傘在這種情況下完全派不上用場。

在絕大多數航空事故中，飛機都是仍然可控的，在可控的情況下迫降，成功率非常高。通俗地說，飛機無論出了什么事，最后都會落地，飛機員需要做的只是讓它落得輕一些，這并沒有想象的那么難。舉例來說，加拿大航空公司的一架波音767，在40000英尺的高空燃油耗盡，依靠無動力滑翔最終成功迫降，無一人受傷。美國阿羅哈航空公司一架波音737，機艙突然完全破損，前半段機身僅剩下地板，仍能進行迫降，僅失去了一名沒系安全帶的空姐。

跳傘不是理智乘客的選擇

而跳傘可就不同了。在一個攝氏零下40度，嚴重缺氧的高度，一個既不是超人也不是007的普通人，抱著“有總比沒有強的心態”，打開艙門造成客艙失壓，然后抱著降落傘從接近0.8倍音速的飛機上跳下來，他可能既不會拉傘，也不會著地動作，也不知道落在什么地方……可以想見，這個生存幾率有多大。假設現在我們處在一架發生事故、正在迫降的飛機上，給你一副降落傘，你想跳嗎？

如果你不想，這就是本文給出的答案，一個理智的人，在危機情況下會選擇兩害相權取其輕，而不是跳下去總比聽天由命強。因為此時的你并不是聽天由命，站在你身后的，是100年來無數的頂尖科學家和工程師，還有經過大量應急訓練的飛行員團隊。也許有的人說，我就不相信科學，就不相信技術，就不相信飛行員，我就相信我自己—這實際上是一種癖。放棄安全來滿足乘客的癖，不屬于航空公司該做的事。

還有的人會舉出這樣的例子，有的飛機在發生事故后，在低空盤旋了很久才墜毀，這個時間完全可以跳傘。但問題的關鍵在于，那些飛機盤旋并不是為了等死，而是在尋找迫降的機會，成功迫降的機會是非常大的。迫降失敗都是在幾秒鐘的時間內發生的，在這之前，沒有人能夠預料。