客机因空难而改变

　　在过去10年间，几乎每年都有重大空难发生，从法航飞机解体，到俄空难事故频发，再到韩亚坠机事件，每一次空难总是增加我们对飞机安全系数的怀疑，作为最重要的跨国交通工具，飞机真的如一些研究所说是最安全交通工具吗？历次空难后，人类如何在伤痛中改进飞机安全性能？现有科技是否有无法突破的安全瓶颈吗？一些航空业人士认为，技术革新某种意义上也增加了另一种“安全隐患”，那就是飞行员过分依赖高科技提高安全性能，而忽视自身驾驶技术。

　　【针对操作】 近地警告系统保驾起降

　　此次韩亚空难发生在降落之时，应验了飞机失事的一个重要规律，黑色10分钟。所谓黑色10分钟是指起飞和着陆所占用的时间，10分钟时间虽短，但事故几率却高达68%，科学家用了很多技术来弥补这两个阶段的安全性能，特别是监控下降速度和高度的设备。

　　得益于全球卫星定位系统、高速及大存储容量的计算机技术，以及精确而复杂的世界地形数据库，自1998年以来，一些飞机制造商开始在飞机中安装增强型近地警告系统。

　　安装这种系统的飞机在一定高度飞行时，如果相对地面有较大的下降幅度，系统就会发出“下降率”以及“拉起”的警告声音。

　　除警告较大下降幅度外，该系统还能预警起飞后掉高度过量、地面间隔不足够、风切变等。这一系统主要针对可控飞行撞地事故。

　　可控飞行撞地的原因主要由于飞机自身系统设计的警告时间不够，在飞机接近危险地形时，没有足够反应时间避让，一般都发生在机场附近，即在飞机着陆的最后阶段。

　　为了减少可控飞行撞地，美国联邦航空局1974年要求所有在美国空域飞行的飞机，必须安装近地警告系统。由美国生产的增强型近地警告系统于1996年开始在飞机上使用。

　　传统的近地警告系统往往在已经紧急的时刻才警告，致使留下的处理时间不够充分。而增强型近地警告系统通过引入地形数据库和地形显示预警功能，可提前60秒进行预警。

　　从1998年下半年开始，我国各航空公司在新引进的波音及空客飞机上，也陆续安装增强型近地警告系统。

　　虽然这种起降监控系统有效提升飞机安全系数，但是《华尔街日报》也提醒，飞机因为科技变得越来越安全，但事故率却没有降下来，这是因为这些提升安全性能的高科技让一些飞行员松懈了，有些人甚至不注重驾驶技术，因为他们认为电脑可以控制飞机。资深机长凯文·海耶特认为，是时候关注飞行员驾驶技巧了，这是安全飞行的重中之重。

　　【针对故障】 油箱惰化系统防升空爆炸

　　燃油系统起火造成飞机升空后爆炸是引起飞机失事的主要原因之一，要知道这种悲剧或许只是因为一小段电线出现电火花，引发了油箱着火。

　　飞机油箱里很可能混入燃油以外物质，例如，空气。空气中含有氧气，如果受热，油箱中所剩的燃油就会汽化，汽化的燃油和氧气混合，就极易引起爆炸。

　　怎么确保油箱不会爆炸？就要减少氧气含量，这就是惰化，即用安全不可燃气体取代密闭空间的可燃氧气。

　　飞机燃油箱惰化系统的核心装置是空气分离装置，分为分子筛型和渗透膜型惰性气体产生系统。渗透膜型惰性气体产生系统采用中空纤维膜，利用空气中不同气体在有机高分子膜中的不同渗透速率，实现氧气和氮气分离。当有一定压力的空气通过中空纤维膜时，氮气因渗透速度慢将留在隔膜中，氧气、二氧化碳及水蒸气以快速透过膜壁渗透到纤维外。

　　氮气分子最后输入到空油箱中，可避免燃烧爆炸事故。2006年，燃油惰化成为硬性规定，所有的新飞机都强制装配这一系统。

　　【针对天气】 气象雷达探测“风杀手”

　　另一引发空难的重要原因是天气，特别是不稳定气流，例如风切变。风切变是指大气中不同两点间风速或风向的急剧变化，这是飞机的天敌，尤其是飞机降落时的低空风切变被航空界公认为起飞和着陆阶段的“无形杀手”。

　　在风切变过程中，威力最大的是微暴，这是一种局部性的冷空气下沉，下沉气流到达地面后，会产生一股与龙卷风破坏力相当的直线风，向四面八方扩散。

　　飞机接触到微暴后，会受到很强的冲击，会突然受到下压的力量，这个时候飞机需要在几秒钟内重新获得高度，但往往会突遭顺风的影响，被狠拍向地面。

　　航空专家认为，针对风切变，有两种解决方案。第一是避让，即避开微暴。第二种就是放弃降落，立刻绕开，但只有飞行员知道微暴的存在才能避开。

　　上世纪80年代末，地面雷达很发达，能可靠识别微暴，塔台发现微暴后，可通知飞行员，但很难及时。其实只要提前10秒报警，就可以避开哪怕是最强烈的风切变。

　　美国航空局用一架特别改装的737飞机，测试装在机头部分的多普勒雷达改良系统。顾名思义，该雷达原理正是来自多普勒效应，即急驶过来的货车鸣笛声变得尖细（即频率变高，波长变短），而远去的火车鸣笛声变得低沉（即频率变低，波长变长），气象雷达由此判断飞机前方是否存在风切变。

　　机组得到风切变警告后需立即采取措施，比如停止降落，然后复飞，并机动飞行，以便躲开风切变。新预警系统1994年投入使用，现在机载气象雷达大多都加装了前视预测风切变功能。

　　■ 坠机实验

　　《探索》频道的波音727真实坠机实验

　　经济舱比头等舱更安全？

　　去年，美国《探索》频道用波音727飞机进行了一次真实的坠机实验，实验地点是新墨西哥州沙漠中，整个过程被制作成了纪录片，此前人类仅做过一次类似的坠机实验。

　　实验结果发现，飞机前半身撞为碎片，后半身却几乎完好，这更引发了“经济舱比头等舱更安全”的说法。在科学界，该实验也引发了不少讨论，人们重新开始思考飞机坠机实验的重要性。

　　2012年4月，在新墨西哥州的沙漠，一架波音727客机载着假人乘客、三名真人飞行员和工程师以及摄像头、感应器起飞。

　　其中，三个假人乘客放在不同的位置：一个扣好安全带做蜷缩状，一个正坐在位子上扣上了安全带，另一个既没有做保护动作也没有扣上安全带。

　　飞行员将飞机上升到1800米高度，提速到300公里/小时，继续开了近100公里后，所有真人跳伞，把飞机留给地面远程控制。

　　地面上，前海军试飞员奇普·桑内勒远程操纵飞机掉头，陆续关闭引擎，直到飞机撞击到地面。

　　飞机在撞击瞬间，速度接近140公里/小时，与常规着陆速度接近，但下降速度却达到457米/分钟。通常飞机下降时速度在每分钟3-6米左右。

　　撞击一刹那，从飞机内置摄像头可看到，机舱内行李乱飞，应急灯和氧气系统失控。第7A号坐椅被摔到距飞机近2个足球场的距离外。科学家发现，第7排之前的乘客不可能在此次坠机中幸存。因此有结论称经济舱比头等舱更安全。

　　波音如何改进安全性能

　　1982年

　　“玻璃座舱” 电脑控制导航，用屏幕显示和监控有关信息，减轻飞行员工作负荷、提醒飞行员异常情况

　　1995年

　　坐椅 首架波音777的坐椅能承受16个重力加速度，能更好保护身体安全，尤其是避免头部受伤

　　1996年

　　电子检查单 飞机安全操作所需检查的项目清单采用电子形式，取代之前的纸质检查单，降低了操作错误可能性

　　1997年

　　避免飞行撞地培训

　　提供避免可控飞行撞地的训练，训练团队包括航空公司、飞行员、政府监管机构等，降低该类事故发生率

　　1998年

　　大气涡流培训

　　提供针对大气涡流的培训，包括气象知识、如何避免涡流等。有助于减少由于大气涡流引起的事故

　　1999年

　　防风切变装置

　　改进早期风切变预警系统，并给飞行员提供针对风切变的培训，避免风切变引发的飞行安全事故

　　2003年

　　垂直状态显示器

　　随时监控飞机航道，计算飞机高度、速度和位置，并将这些信息绘制成图表，提醒飞行员避免航道与地形的冲突

　　2003年

　　杰普逊机场航图

　　用数据库显示机场跑道、结构，通过GPS定位技术，显示每个飞行员在机场具体位置，减少飞机之间的冲突风险

　　2009年

　　跑道感知引导系统

　　该系统可以用语音提供滑行、起飞和着陆等操作过程中的跑道信息。可减少跑道意外事故的风险

　　本版撰文、资料整理/新京报记者 邓琦