在過去10年間，幾乎每年都有重大空難發(fā)生，從法航飛機(jī)解體，到俄空難事故頻發(fā)，再到韓亞墜機(jī)事件，每一次空難總是增加我們對(duì)飛機(jī)安全系數(shù)的懷疑，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嗎？一些航空業(yè)人士認(rèn)為，技術(shù)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(shù)。

【針對(duì)操作】 近地警告系統(tǒng)保駕起降

此次韓亞空難發(fā)生在降落之時(shí)，應(yīng)驗(yàn)了飛機(jī)失事的一個(gè)重要規(guī)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(shí)間，10分鐘時(shí)間雖短，但事故幾率卻高達(dá)68%，科學(xué)家用了很多技術(shù)來彌補(bǔ)這兩個(gè)階段的安全性能，特別是監(jiān)控下降速度和高度的設(shè)備。

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)。

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)可控飛行撞地事故。

可控飛行撞地的原因主要由于飛機(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。

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。

從1998年下半年開始，我國各航空公司在新引進(jìn)的波音及空客飛機(jī)上，也陸續(xù)安裝增強(qiáng)型近地警告系統(tǒng)。

雖然這種起降監(jiān)控系統(tǒng)有效提升飛機(jī)安全系數(shù)，但是《華爾街日?qǐng)?bào)》也提醒，飛機(jī)因?yàn)榭萍甲兊迷絹碓桨踩?，但事故率卻沒有降下來，這是因?yàn)檫@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(shù)，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為電腦可以控制飛機(jī)。資深機(jī)長凱文·海耶特認(rèn)為，是時(shí)候關(guān)注飛行員駕駛技巧了，這是安全飛行的重中之重。

【針對(duì)故障】 油箱惰化系統(tǒng)防升空爆炸

燃油系統(tǒng)起火造成飛機(jī)升空后爆炸是引起飛機(jī)失事的主要原因之一，要知道這種悲劇或許只是因?yàn)橐恍《坞娋€出現(xiàn)電火花，引發(fā)了油箱著火。

飛機(jī)油箱里很可能混入燃油以外物質(zhì)，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(huì)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(huì)爆炸？就要減少氧氣含量，這就是惰化，即用安全不可燃?xì)怏w取代密閉空間的可燃氧氣。

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校杀苊馊紵ㄊ鹿省?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)。

【針對(duì)天氣】 氣象雷達(dá)探測(cè)“風(fēng)殺手”

另一引發(fā)空難的重要原因是天氣，特別是不穩(wěn)定氣流，例如風(fēng)切變。風(fēng)切變是指大氣中不同兩點(diǎn)間風(fēng)速或風(fēng)向的急劇變化，這是飛機(jī)的天敵，尤其是飛機(jī)降落時(shí)的低空風(fēng)切變被航空界公認(rèn)為起飛和著陸階段的“無形殺手”。

在風(fēng)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(dá)地面后，會(huì)產(chǎn)生一股與龍卷風(fēng)破壞力相當(dāng)?shù)闹本€風(fēng)，向四面八方擴(kuò)散。

飛機(jī)接觸到微暴后，會(huì)受到很強(qiáng)的沖擊，會(huì)突然受到下壓的力量，這個(gè)時(shí)候飛機(jī)需要在幾秒鐘內(nèi)重新獲得高度，但往往會(huì)突遭順風(fēng)的影響，被狠拍向地面。

航空專家認(rèn)為，針對(duì)風(fēng)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(jì)80年代末，地面雷達(dá)很發(fā)達(dá)，能可靠識(shí)別微暴，塔臺(tái)發(fā)現(xiàn)微暴后，可通知飛行員，但很難及時(shí)。其實(shí)只要提前10秒報(bào)警，就可以避開哪怕是最強(qiáng)烈的風(fēng)切變。

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

機(jī)組得到風(fēng)切變警告后需立即采取措施，比如停止降落，然后復(fù)飛，并機(jī)動(dòng)飛行，以便躲開風(fēng)切變。新預(yù)警系統(tǒng)1994年投入使用，現(xiàn)在機(jī)載氣象雷達(dá)大多都加裝了前視預(yù)測(cè)風(fēng)切變功能。

■ 墜機(jī)實(shí)驗(yàn)

《探索》頻道的波音727真實(shí)墜機(jī)實(shí)驗(yàn)

經(jīng)濟(jì)艙比頭等艙更安全？

去年，美國《探索》頻道用波音727飛機(jī)進(jìn)行了一次真實(shí)的墜機(jī)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)是新墨西哥州沙漠中，整個(gè)過程被制作成了紀(jì)錄片，此前人類僅做過一次類似的墜機(jī)實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，飛機(jī)前半身撞為碎片，后半身卻幾乎完好，這更引發(fā)了“經(jīng)濟(jì)艙比頭等艙更安全”的說法。在科學(xué)界，該實(shí)驗(yàn)也引發(fā)了不少討論，人們重新開始思考飛機(jī)墜機(jī)實(shí)驗(yàn)的重要性。

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

其中，三個(gè)假人乘客放在不同的位置：一個(gè)扣好安全帶做蜷縮狀，一個(gè)正坐在位子上扣上了安全帶，另一個(gè)既沒有做保護(hù)動(dòng)作也沒有扣上安全帶。

飛行員將飛機(jī)上升到1800米高度，提速到300公里/小時(shí)，繼續(xù)開了近100公里后，所有真人跳傘，把飛機(jī)留給地面遠(yuǎn)程控制。

地面上，前海軍試飛員奇普·桑內(nèi)勒遠(yuǎn)程操縱飛機(jī)掉頭，陸續(xù)關(guān)閉引擎，直到飛機(jī)撞擊到地面。

飛機(jī)在撞擊瞬間，速度接近140公里/小時(shí)，與常規(guī)著陸速度接近，但下降速度卻達(dá)到457米/分鐘。通常飛機(jī)下降時(shí)速度在每分鐘3-6米左右。

撞擊一剎那，從飛機(jī)內(nèi)置攝像頭可看到，機(jī)艙內(nèi)行李亂飛，應(yīng)急燈和氧氣系統(tǒng)失控。第7A號(hào)坐椅被摔到距飛機(jī)近2個(gè)足球場的距離外?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，第7排之前的乘客不可能在此次墜機(jī)中幸存。因此有結(jié)論稱經(jīng)濟(jì)艙比頭等艙更安全。

波音如何改進(jìn)安全性能

1982年

“玻璃座艙” 電腦控制導(dǎo)航，用屏幕顯示和監(jiān)控有關(guān)信息，減輕飛行員工作負(fù)荷、提醒飛行員異常情況

1995年

坐椅 首架波音777的坐椅能承受16個(gè)重力加速度，能更好保護(hù)身體安全，尤其是避免頭部受傷

1996年

電子檢查單 飛機(jī)安全操作所需檢查的項(xiàng)目清單采用電子形式，取代之前的紙質(zhì)檢查單，降低了操作錯(cuò)誤可能性

1997年

避免飛行撞地培訓(xùn)

提供避免可控飛行撞地的訓(xùn)練，訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)包括航空公司、飛行員、政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)等，降低該類事故發(fā)生率

1998年

大氣渦流培訓(xùn)

提供針對(duì)大氣渦流的培訓(xùn)，包括氣象知識(shí)、如何避免渦流等。有助于減少由于大氣渦流引起的事故

1999年

防風(fēng)切變裝置

改進(jìn)早期風(fēng)切變預(yù)警系統(tǒng)，并給飛行員提供針對(duì)風(fēng)切變的培訓(xùn)，避免風(fēng)切變引發(fā)的飛行安全事故

2003年

垂直狀態(tài)顯示器

隨時(shí)監(jiān)控飛機(jī)航道，計(jì)算飛機(jī)高度、速度和位置，并將這些信息繪制成圖表，提醒飛行員避免航道與地形的沖突

2003年

杰普遜機(jī)場航圖

用數(shù)據(jù)庫顯示機(jī)場跑道、結(jié)構(gòu)，通過GPS定位技術(shù)，顯示每個(gè)飛行員在機(jī)場具體位置，減少飛機(jī)之間的沖突風(fēng)險(xiǎn)

2009年

跑道感知引導(dǎo)系統(tǒng)

該系統(tǒng)可以用語音提供滑行、起飛和著陸等操作過程中的跑道信息?？蓽p少跑道意外事故的風(fēng)險(xiǎn)