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航空專家釋疑:為什么必須找到黑匣子?數(shù)據(jù)為何不能云同步?

2022/3/22 10:57:47 來源:網(wǎng)易科技 作者:章劍鋒 責(zé)編:遠(yuǎn)洋

搭載著 132 位乘客的東航波音 737 客機(jī),在由云南飛往廣東的路途中,不幸在廣西境內(nèi)墜落,至本文發(fā)稿時(shí)救援工作正在緊急進(jìn)行之中。除了為這些同胞和他們的家人祈禱,我們也帶著一些疑問咨詢了航空專家 —— 北京航空航天大學(xué)教授、中國航空學(xué)會(huì)理事王英勛先生,請他從專家的視角幫助我們答疑解惑。

不幸發(fā)生后,輿論上有各種似是而非的聲音,甚至是擾人眼目的議論和信息,有些問題對于專業(yè)人士來講可能只是入門水平的常識(shí),但對廣大的乘客來講,這時(shí)候很需要專家出來輸送這樣一些常識(shí),讓我們對客機(jī)飛行安全能多一分了解。

圖片由受訪者提供

《Why 星人》:從既有的案例來看,飛機(jī)失事通常都有哪些原因?qū)е拢?/strong>

王英勛:航空器是空中飛行體,出現(xiàn)災(zāi)難性故障則可能墜機(jī),使得乘員生還的可能性很小。飛機(jī)一般由機(jī)體、發(fā)動(dòng)機(jī)、控制系統(tǒng)等組成。機(jī)體的機(jī)械結(jié)構(gòu)、飛行控制的傳感器、計(jì)算機(jī)、舵面操縱系統(tǒng)等都可能產(chǎn)生故障,另外還有人操作飛機(jī),因此飛機(jī)發(fā)生事故往往也是多個(gè)方面的,也包括環(huán)境因素。

比如說機(jī)械故障,可能導(dǎo)致起落架放不下來、甚至機(jī)翼折斷,當(dāng)然像機(jī)翼折斷這種事很少出現(xiàn),因?yàn)轱w機(jī)強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)保證的非常好了,各種過載都進(jìn)行過試驗(yàn)。再比如發(fā)動(dòng)機(jī)空中停車,飛鳥撞擊、結(jié)冰、油路故障等等。飛控系統(tǒng)的一些傳感器故障,比如攻角傳感器、空速傳感器的故障,使得飛機(jī)得到的飛行參數(shù)和狀態(tài)發(fā)生了預(yù)想不到的變化,就會(huì)給人員操作或自動(dòng)駕駛帶來問題。也可能電路、油路發(fā)生故障導(dǎo)致飛機(jī)不能正常操縱,這都屬于飛機(jī)本體的問題。

但也可能有外界的自然環(huán)境導(dǎo)致,比如說結(jié)冰、風(fēng)切變,飛機(jī)進(jìn)到了結(jié)冰層,機(jī)身上結(jié)了很厚的冰,來不及溶化的話,也可能導(dǎo)致墜機(jī)。風(fēng)切變可能使飛機(jī)瞬間掉高度,甚至導(dǎo)致解體。

再有就是有人為的操作失誤,也會(huì)出事故。所以說,發(fā)生事故的原因可能很多,這需要事故調(diào)查分析最后得出結(jié)論。

但一個(gè)事故的發(fā)生總有一個(gè)事故鏈,比如檢查、維修、操作、環(huán)境等等,只要鏈上的一個(gè)環(huán)節(jié)避免了,就可能避免事故發(fā)生?,F(xiàn)在因?yàn)檫€沒有官方的權(quán)威調(diào)查信息披露,還很難說到底是其中的哪個(gè)環(huán)節(jié)出了問題。

《Why 星人》:大家不太了解波音 737 客機(jī)的機(jī)型,您給我們介紹一下。

王英勛:737 客機(jī)機(jī)型很多,737-800NG 是經(jīng)過適航的成熟機(jī)型,與連續(xù)出現(xiàn)兩次事故的 737 max 不同。737max 是因?yàn)楦倪M(jìn)的軟件存在缺陷,在驗(yàn)證和適航環(huán)境也出現(xiàn)了問題,兩次出現(xiàn)事故就停飛了,以后又經(jīng)過重新適航,現(xiàn)在已經(jīng)復(fù)飛了。

一般飛行器出現(xiàn)事故,如果是飛機(jī)本體原因,可能是單次性問題,也可能是與機(jī)型相關(guān)的共性問題,這不能說 737 這種飛機(jī)就有問題。

如果某些機(jī)型存在著可能的缺陷,會(huì)在發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)得到改進(jìn),因?yàn)槊看物w行其實(shí)都會(huì)有維修和檢查的,發(fā)現(xiàn)問題后會(huì)及時(shí)更改。如果發(fā)現(xiàn)一個(gè)共性的問題,那就要發(fā)通報(bào),甚至飛機(jī)要停飛,進(jìn)行完全的改進(jìn),這個(gè)要求是非常嚴(yán)格的。

《Why 星人》:空難發(fā)生后,往往能看到新聞?wù)f可以從黑匣子上破解飛機(jī)失事原因,這是為什么?黑匣子很關(guān)鍵么?

王英勛:這個(gè)黑匣子是飛行記錄儀的俗稱,最早是在 1954 年,美國的航空公司要求在飛機(jī)機(jī)艙里面安裝語音記錄系統(tǒng),當(dāng)時(shí)是磁帶,就是記錄這個(gè)駕駛員的艙內(nèi)通話。機(jī)載設(shè)備都是裝在一個(gè)比較通用的標(biāo)準(zhǔn)的黑色的方盒子里面,穩(wěn)固性比較強(qiáng),那時(shí)候叫黑匣子。后來到上世紀(jì)六十年代以后都改成了橘紅色。

它記錄的大家通話的語音,可以讓人們從中分析可能出現(xiàn)了什么問題,隨著計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)能力的發(fā)展,現(xiàn)在的記錄數(shù)據(jù)比較全面了,除了剛才說的艙音,甚至包括艙內(nèi)的錄像,再有飛行的所有的傳感器的數(shù)據(jù),包括姿態(tài)角、攻角,空速、地速以及各種飛行狀態(tài),比如說電氣的狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)供油情況、控制舵面的偏轉(zhuǎn)角度等等,會(huì)記錄非常多的數(shù)據(jù)。這樣的話,一旦出現(xiàn)事故,這個(gè)黑匣子又是抗墜毀的,它是經(jīng)過嚴(yán)格的測試的,抗火燒抗沖擊。

這次我看東航的客機(jī)是掉到山里面,應(yīng)該黑匣子不難找到,除了顏色顯眼以外,它還有一個(gè)信標(biāo),可以發(fā)射無線電信號(hào),讓你快速找到它,數(shù)據(jù)如果不損壞,經(jīng)過專家的分析以后,相信會(huì)比較快地定位這次事故的原因。

當(dāng)然也有可能發(fā)生數(shù)據(jù)損失或者是出現(xiàn)一些飛行記錄儀沒有記下來的特殊狀況,這個(gè)也很難講。但是正常情況下,飛行記錄儀會(huì)記錄大量的可能反映飛行問題的數(shù)據(jù)情況,經(jīng)過數(shù)據(jù)分析會(huì)非常有助于事故的調(diào)查。

《Why 星人》:為什么黑匣子里的數(shù)據(jù)不能云同步?

王英勛:數(shù)據(jù)量很大,如果都傳到云端,對通信帶寬要求很高,目前難以實(shí)現(xiàn),另外也存在數(shù)據(jù)安全問題。有部分?jǐn)?shù)據(jù),空管應(yīng)答機(jī)可以收到,如經(jīng)緯度、高度、速度等。

《Why 星人》:也就是說基本上這種災(zāi)難事故只能夠通過黑匣子來破解原因,只有這一個(gè)辦法?

王英勛:也不全是只有這一個(gè)辦法,你比如飛行過程中,出現(xiàn)了特殊情況,這個(gè)飛行員往往會(huì)跟塔臺(tái)會(huì)跟管制中心或者會(huì)跟空管的部門進(jìn)行溝通,比如說出現(xiàn)緊急情況大家常說的 MaydayMayday,或者是發(fā)那個(gè) 7700 編碼,首先報(bào)告出現(xiàn)的問題。這樣的話,可以通過空地語音通訊初步了解情況,可能發(fā)生了什么。

當(dāng)然,最科學(xué)的最有依據(jù)性的還是黑匣子中的數(shù)據(jù),這個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是更加客觀精準(zhǔn)和可靠的。

如果是飛行員有生還或乘客有生還,也可以通過生還人的調(diào)查來看看可能出現(xiàn)了什么問題。

圖片由受訪者提供

《Why 星人》:飛到天上遇到這種危險(xiǎn)情況,乘客真的是一點(diǎn)辦法都沒有嗎?根本沒可能自救?

王英勛:如果是飛機(jī)墜毀的話或者是緊急迫降的話,我們乘客很難有自救的機(jī)會(huì),因?yàn)槟闶窃谝粋€(gè)運(yùn)動(dòng)體里面,能自救的就是按要求低下頭抱住腿,盡量減少?zèng)_擊力,你也不可能打開窗戶跳下去,然后也沒有降落傘,所以說坐民航客機(jī)失事,乘客很少有自救的可能。只能是在過程中盡可能讓自己受到的損傷減到最小,包括眼鏡、高跟鞋要拿下來,避免沖擊導(dǎo)致的異物對身體損傷,其他就沒有什么辦法了。

《Why 星人》:我坐飛機(jī)時(shí)有一個(gè)疑問,為什么機(jī)上只有救生衣卻沒有降落傘?每個(gè)人配備一個(gè)降落傘不更好嗎?一旦遇到問題了打開窗戶就跳下去,不行嗎?

王英勛:機(jī)上救生衣是為了客機(jī)在海上飛行,是要求必須配備這種水上救生裝備,萬一要迫降到海上或者水上可以用到。

至于降落傘這個(gè)裝備,民航客機(jī)客艙會(huì)增壓,你也很難出艙,你要想跳傘必須得打開艙門對吧?

跳傘也有學(xué)問,你也要有技術(shù),一般乘客跳傘也很難有生還的機(jī)率,跳的不好跳到樹林里面,也會(huì)有災(zāi)難。

配備降落傘,還有重量問題,會(huì)給飛機(jī)帶來附加的重量,況且飛機(jī)本身是非常安全的一種交通工具,發(fā)生災(zāi)難事故本來就是小概率事件。

當(dāng)然現(xiàn)在有一些通航小飛機(jī),比如說坐一兩個(gè)人的那種,他們是有的降落傘的,當(dāng)飛機(jī)遇到問題或出現(xiàn)故障,可以用降落傘把飛機(jī)降落下來。

對大型的民航客機(jī),這種直接用降落傘去降落,要是實(shí)施起來整體成本會(huì)很貴,效率不一定很高,用一個(gè)高代價(jià)的方式來應(yīng)對一個(gè)極小概率的事件,從航空公司的商業(yè)運(yùn)營成本來講,也不一定是完全適合。

技術(shù)雖然可行,但到時(shí)候有可能大家作為消費(fèi)者也受不了,比如你要是整個(gè)飛機(jī)裝降落傘,七七八八的費(fèi)用加在一起,票價(jià)可能要到一萬塊錢,大家也坐不起飛機(jī)了,這是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程問題。

《Why 星人》:一直說飛機(jī)是最安全的交通工具,安全事故概率很低,怎么理解這個(gè)說法?

王英勛:不必恐慌。航空器飛到天上,由于一旦出現(xiàn)任何故障的話,就很可能導(dǎo)致墜機(jī),所以在國際民航界,對飛機(jī)的制造要求非常嚴(yán)格,首先要經(jīng)過適航,要求飛機(jī)達(dá)到最低安全標(biāo)準(zhǔn),一般來說要求飛機(jī)的整機(jī)事故率要在 10 的-9 次方,相比較公路交通,因?yàn)樗麄兂鲂辛看?,其?shí)發(fā)生事故的概率會(huì)比飛機(jī)這種航空器高。

飛機(jī)等航空器在設(shè)計(jì)的時(shí)候,就要考慮到安全性和可能發(fā)生的事故率,所以你看發(fā)動(dòng)機(jī)必須是兩臺(tái),一臺(tái)如果故障發(fā)生的話,另一臺(tái)還能讓它保持基本的飛行和著陸能力,機(jī)載設(shè)備也都是三余度、四余度,所謂的余度配置,就是通過這個(gè)多臺(tái)系統(tǒng)的共同工作確保安全性,那么它同時(shí)發(fā)生的故障概率是很低的,因?yàn)槭遣⒙?lián)關(guān)系。

所以說民航飛行器設(shè)計(jì)的安全性還是很高的,一般不會(huì)發(fā)生事故,或者發(fā)生事故的概率是非常低的。

有人說你講的 10 的負(fù) 9 次方,這個(gè)大家不好理解,這里可以比喻一下,就大概相當(dāng)于一家人,從爺爺?shù)桨职值絻鹤铀拇嗣刻?24 小時(shí)都在坐飛機(jī),一年 365 天都在飛機(jī)上,也不一定有人會(huì)趕上一次墜機(jī)事故,這個(gè)概率比較低就是這個(gè)意思。

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