与空难和谜团相伴的人类飞行史

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与空难和谜团相伴的人类飞行史

2014年06月26日

来源：时代周报

关于航空事件有太多未解之谜，每一次空难之后，人们都愤怒地追问：如今科技这么发达，为什么飞机还不能实现实时追踪？为什么黑匣子数据不能即时上传保存在云端？


6月15日，失去联系的马航MH370客机已经消失100天。甚至，澳大利亚国防部长庄斯顿就此表示：“这一事件有许多的疑点，现在看来是需要从零开始重新检证这一事件的全过程。”MH370客机至今没有任何痕迹，即使是法航客机失踪后，搜救组织还是找到了一部分机翼。MH370会需要多长时间才有消息，没有任何人敢预计。就在今年5月底，因为渔船偶然打捞上来生锈的螺旋桨，在台海上空失踪超过55年的台湾复兴航空水陆两用客机“蓝天鹅”才终于被证实葬身大海，原因至今成谜。
关于航空事件有太多未解之谜，每一次空难之后，人们都不禁愤怒地追问：如今科技这么发达，为什么飞机还不能实现实时追踪？为什么黑匣子数据不能即时上传保存在云端？
事实上，人类飞行史的进化在某种意义上正是由一次次的空难所推动。每一次空难暴露出的技术问题，都会引发航空业全方位的讨论及改进，人们坐飞机旅行才得以越来越安全。由于马航MH370客机神秘失联事件，飞机实时跟踪如今终于被正式提上日程。据路透社消息，未来将出台航班实时追踪国际标准，联合国分支机构国际民航组织（ICAO）航行局局长南希·格雷厄姆称，随着航空公司采取自愿措施，对飞机进行实时追踪的进程有望加速。
孙大卫
1903年，莱特兄弟的“飞行者1号”摇晃着离开地面，完成了人类历史上第一次动力飞行。短短百年，航空业以惊人的速度突飞猛进，飞机成为人类最重要的交通工具。然而在速度与舒适外，“飞机是世界上最安全的交通工具”这点恐怕并不为太多人所了解。
航空业今日的成就，不少是通过人类宝贵的生命作为代价而取得的。揭开空难的事实，反思事故的肇因并防止再次发生。这样的流程贯穿了整个民航业的发展，并使其建立出一套完善的航空体系。
天空之路
跑道上川流不息的飞机在穿插滑行，航路上有排成数十公里一条直线的飞机在准备降落，雷达屏幕上的光点在管制员的指挥下有条不紊地移动着—这是当代世界任何一个日均起降上千架次大型机场最普遍的场景。如此密集的起降却不会发生碰撞（远少于马路上的车辆碰撞事故），依靠的是科学的空管体系。
而50多年前，天空并没有那么拥挤。整个美国加州也只有117架商用飞机。1956年6月30日，一架联合航空的DC-7客机，正从洛杉矶机场准备起飞前往芝加哥。在此之前，一架刚得到起飞许可的环球航空洛克希德星座式客机已经升空，飞往堪萨斯城。
随着四台发动机发出巨大的轰鸣声，经验丰富的机长罗伯特·夏利平稳操纵着DC-7离开地面，准备开始其6小时的航程。在这条航路上的不远处，就是世界七大自然奇迹之一的大峡谷。为了吸引更多的旅客乘坐飞机，航空公司总是想带给旅客新奇好玩的旅程。机长决定开着他的DC-7在21000英尺的高度稍微向大峡谷方向偏航，让旅客从空中观赏这一自然奇观。
天空很宽广—至少人们在当时是这么认为的。当机长穿过一片云层时，出现在他眼前的是那星座式客机标志性的三尾翼。两机相撞，机上乘客和机组人员全部遇难。这次空难震动了美国，报纸打出伤感的标题“大峡谷成为了墓地”。
那个年代的空中交通管理体系十分原始，飞机在飞越各航路点时会通过无线电汇报时间、高度等信息。更多的飞行员则是通过目视来自主避让其他空中航空器。调查人员从实验证明，对于高速飞行中的飞机，这并不安全。所以当机长夏利发现冲突时，给他反应的时间也许只有几秒，撞机无法避免。空难表面责任归咎于飞行员，但调查组认为是一个能力不足的空管体系把双方送上了不归路。
此后民航慢慢建立起一个用雷达覆盖的管制体系，地面人员开始主动管制空中的飞行器。尔后发生的几起空中相撞事故，均对空管体系的改进起了重要作用，并催生了更先进的防撞技术。直至今天，空中交通管制系统依然在不停提高，以适应天上的飞机越来越多，飞得越来越快。
冰雪危机
旅客最讨厌恶劣天气，因为这是延误的主要原因。延误之外，航空气象是飞航安全的重要指标，冰雪天气更是冬季飞行不可忽视的风险因素。
1989年，一架加拿大安大略航空的福克28停泊在德莱登机场。对机长乔治·摩尔伍德来说这天不是个好日子。上一个航段出发前，公司通知机长增加了10名旅客，导致飞机不得不通过卸载部分燃油来调整配载平衡。当延误1小时后飞机到达经停的德莱顿机场时，天上下起了雨夹雪。祸不单行的是这架福克28飞机的辅助动力系统APU（用于飞机发动机关闭时向客舱提供电力空调的装置）又发生了故障。摩尔伍德不得不在停机坪让发动机保持运转状态以继续供电。
因为发动机继续运转，这时给飞机喷洒除冰液会导致这种化学气体被吸入客舱，所以公司程序不允许在这样的条件下进行除冰。但机场没有向发动机提供压缩空气以帮助启动的外部车辆，如果关闭发动机，飞机将无法继续飞行。
各种不顺让机长烦躁不已，他只想快点完成余下的航段。飞机在雪中开始起飞，离地后飞机并未爬升高度，飞行员尽管竭尽全力，飞机仍坠落在机场远处的树丛并爆炸起火，24人死亡。
起飞前，飞行员观察到机翼表面的积雪并未超标，殊不知机翼金属表面因油箱中冰冷的燃油而冷却，落在此处的雪片结成了一层肉眼难以分辨的冰层。冰层改变了机翼的物理形状，扰乱了通过其表面的气流，导致升力下降。对冰雪天气的应对不当，造成了此次事故。
15个月后，全美航空的405航班同样于纽约的雪天起飞时坠毁。短时间内相同的悲剧再次发生让民航界沮丧。管理者决定严格规范冰雪天气下的运行规章。专家测试了喷洒在机翼上的防冰液保持效力的有效时限，并规定飞机在除冰液有效时限内必须起飞，否则需重新除冰。机场也开始在跑道入口设置除冰设备，新的除冰程序减少飞机在停机位除冰后因滑行延误离地时间。有效时限更长除冰剂被更多地投入使用。
这些事故改变了处理污染机翼的方法，事故调查人员说：经过此事，不应再有商用客机因冰雪而造成人命损失，我们已吸取了足够的教训。
黄金逃生法则
在飞机上，人们如何在发生灾害时逃生是一门学科，而对于空姐们来说，她们并非花瓶或只是为大家倒水，她们最重要的技术职能是帮助旅客在发生危险时安全逃生。
1985年8月22日早晨，英国曼彻斯特机场刚刚开始忙碌起来。一架载有131名乘客的空旅航空波音737客机正在滑跑起飞前往希腊克基拉岛。正当飞机高速滑跑时，机外发出一声巨响。坐在左侧窗边的旅客吃惊地发现1号发动机后部喷出橘红色火焰，不一会儿黑烟开始从后部飘入客舱。
随着驾驶舱的警报响起，机长彼得·特林顿决定中断起飞，与此同时塔台也通过无线电告知机组，火势较大，建议撤离飞机。飞机滑离跑道，停稳后，机长下达了全机从右侧撤离的指令。
由于飞机中后部已经被火焰吞噬，乘务员只得通过呼喊指挥着惊恐的旅客从飞机前舱逃离。浓烟让人呼吸困难，蜂拥前冲的旅客挤作一团卡在了前厨房狭小的空间内。事后乘务员回忆当时许多人被压在过道侧壁上动弹不得，而后面绝望的旅客翻过座椅涌向前舱。客舱景象如同地狱一般。
虽有半数旅客顺利逃离飞机，仍有55人罹难。英国首相撒切尔夫人也乘机来到事故现场，并表示要彻底调查此次事故。1985年也是民航空难年，印度、美国、日本都发生了大型客机失事，全年民航商业飞行死亡名单超过千人。经过调查，此次事故的主因是发动机燃烧管金属疲劳脱离其原有位置，最后引起爆炸及大火。发动机着火并不罕见，其实737机身采用的防火绝缘材料可以保护机舱。虽然当时机长停下飞机时错误地将起火一侧面向迎风处加速了火势蔓延，但过多的旅客死亡还是引发检讨。
根据验尸报告，罹难旅客大部分死于吸入剧毒浓烟。根据法规，客机制造商必须证明他们所生产的飞机在满客时，只要一半的紧急出口还能工作，即能让旅客快速疏散。737引入英国时，在撤离示范时展示过130人可在75秒内离开飞机。按此说法，本次事故理应有更多人可逃出机舱。
调查人员发现，真实灾害发生时客舱情况和示范撤离时完全不同，示范时机舱内部视线良好且旅客有心理准备。但在真实情况下浓烟一进入客舱，旅客立刻开始惊慌失措，甚至纷纷翻越座椅试图抢在他人之前逃生。
英国民航局找了研究飞机设计与生还率相关性的专家进行了一项测试：在一架模拟事故航班的机舱内请来自愿者坐满机舱，再使他们做出假设飞机着火后的反应。专家向最先逃出机舱的自愿者提供奖金。测试结果让人难以置信，“逃生”的自愿者翻越座椅挤作一团。曼彻斯特空难生还者前来观看测试影片后表示，和事故当日情况非常相似。
模拟测试表明波音737前机舱的走廊过于狭窄，调查组提出该走廊若增大10英寸能大幅提升乘客逃生速度；修正了舱门的设计瑕疵防止在紧急情况下无法开启；另外增加能在浓烟中指示逃生路线的引导灯；并建议乘务员在紧急情况下应当用坚决的语气指挥乘客。
本次事故促使飞机制造商重新设计机舱以提升安全性。而全球民航业也有了一项共识，飞机起火90秒后乘客生还几率将大减，故在日常撤离训练中要求乘务员具备将旅客90秒内撤离飞机的能力。这就是业内熟知的“黄金90秒法则”。
设计后的补丁
飞机设计中的缺陷往往要在投入运行后才能体现，不良设计是许多空难发生的重要因素之一。然后制造商发现问题并改进修正，这一循环从未间断。这样的故事举不胜举，比如两架不幸的DC-10飞机。
1974年土耳其航空一架机年龄只有2年的DC-10客机从巴黎奥利机场起飞后不久机身失去压力，强烈的冷空气灌入客舱。飞行员发现用于控制飞机操纵面的液压系统失效，飞机最终失控高速撞向地面。调查组在距离坠毁点10英里外的农田发现可怕的一幕，6名丧生的乘客依然系在两排座椅残骸上。附近还有一扇货舱门。
事故的原因正是货舱门设计不当。民航客机在高空飞行时为了乘客的舒适性，机舱内部需保持增压，因此飞机舱门必须严格密封。但DC-10的货舱门锁设计有缺陷，不容易发现锁勾没有锁好舱门。最后货舱门飞脱，舱内加压空气急速涌出造成客舱地板破裂，然后损坏了飞行操纵钢索，导致飞机失控，农田被发现中的6名罹难乘客正是在瞬间被强大的气流卷出了客舱。
此后，所有该机型飞机货舱门装上了新的锁定装置，座舱地板也增加了通风孔防止在失压时崩塌。

1979年，美国航空的同款机型在芝加哥起飞时左侧发动机脱落，最终飞机失速坠毁。本来这不该导致空难，因为民航客机设计上要求在失去一台发动机时依然可以安全飞行。原因是另一设计缺陷。该机左侧发动机的脱落扯断了左侧机翼的液压管路，导致飞机左侧前缘缝翼（一种在低速大仰角下增加飞机升力的装置）失去液压后意外收回。飞机因此向一侧倾斜，最终失速坠毁。
经过改良，在解决发动机脱落问题的同时，也安装了一种小装置防止失去液压后缝翼的回收。
飞机设计上必须具备失效安全特性，即使某个零件发生重大故障，飞机仍能安全飞行。DC-10的设计正因为违反了这样的原则，才导致了数次空难。
作者系民航飞行员