杨先碧分享 http://blog.sciencenet.cn/u/xbyang 先后毕业于南开大学和北京大学,供职于上海科学技术出版社

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有多少因素可以导致空难

已有 5436 次阅读 2009-6-3 15:09 |个人分类:未分类|系统分类:科普集锦| 原因, 空难, 科学分析, 空客A330

 

  2009年6月1日,法国航空公司一架载有216名乘客和12名机组人员的空客A330客机从巴西里约热内卢机场起飞3.5小时后失踪。客机出事海域目前已被确定,大约位于巴西海岸与非洲海岸的中间地带,搜救人员已经在相关海域找到失事的飞机残骸,但是还没有找到失踪的乘客。如果飞机上的乘客全部遇难,“六一空难”将是自2001年以来最大的空难事故。随着乘坐飞机的人数和航班的增多,航空安全日益引起人们的关注。 究竟是哪些原因会导致空难,研究人员如何去寻找制造空难的元凶? 

  总部设在日内瓦的空难档案局公布的统计数据显示,近30年来,全球的空难数量都保持在一个相对稳定的状态,也就是说每100万架起落的飞机中,会有1.5架飞机发生事故。但是,飞行航线和乘客数量的增加、航空租赁公司的增加以及国际惩戒力度的缺乏,使得航空安全管理变得越来越复杂。虽然近年来恐怖分子活动十分猖獗,但是自从“九一一恐怖袭击”之后,各国加强了防范,恐怖袭击从空难的原因中消失了。除了人为的操作失误、恐怖袭击、犯罪攻击等人为因素引起的空难外,空难大多是不可抗因素引起的。


  机械事故:

       在飞机延误和事故分析中,最常见的原因是机械故障。飞机是一种先进科学技术的综合体,出现机械故障在所难免。机械故障常见的有起落架收不起来、发动机故障、仪表显示不正常等情况,一般在起飞之前能检查出不少机械故障,所以真正出现在飞行途中的突发性机械故障还是很少的。


  气候影响:

       雷雨会直接危及飞行安全。因为航路或机场上空的雷暴、雷雨云、台风、龙卷风、强烈颠簸及低云、低能见度以及跑道结冰等恶劣气候,会对飞机结构和通讯设备以及飞机起降构成直接威胁。在寒冷的北方地区,早晨第一班飞机往往在机场“冷冻”了一夜。如果有关工作人员疏忽,没有将薄冰除去就起飞,特别是机翼上还留有薄冰的话,整个飞机的气动性就会受到破坏,飞机会因为动力不足而坠毁。


  电磁波干扰:

       据统计,近年来世界范围内每年都发生20多起因为电磁波干扰而引起的飞行事故。原来,飞机上的导航设备是利用电磁波来测定方向的,它接收到地面导航站不断发射出的电磁波后,就能测出飞机的准确位置。外来的电磁波会干扰飞机上的导航设备和操纵系统,引发险情。手机、寻呼机、游戏机会辐射电磁波,因此这些设备也不能在飞机上使用。此外,太阳黑子和北极光等天文现象产生的电磁波也会干扰飞机的正常航行。


  油箱爆炸:

        自1990年以来,美国共发生3起飞机油箱爆炸事故,其中最严重的是1996年7月环球航空公司一架波音747客机在纽约长岛上空爆炸的事故,共造成230人丧生。据分析,事故主要是由于静电火花点燃油箱内燃料蒸气引起的。


  大鸟袭击

       即使是一只像麻雀一样大小的鸟儿,对高速飞行的飞机的破坏力也不亚于一颗炸弹;而一只体重为3千克左右的鸟儿与飞机相撞时可以产生16吨的冲击力,对飞机来说无异于遭到一枚导弹的袭击。如果鸟儿从飞机涡轮机的进气口处被吸入发动机,轻则造成每片价值数万美元的叶片因扭曲变形而损坏,重则造成发动机停机,甚至因鸟在机内摩擦而起火,引发飞机爆炸或坠毁,造成重大空难。

 

“六一空难”原因猜想

    由于黑匣子难以寻找,飞机残骸难以全部找到,因此目前一些专家只能对“六一空难”的原因进行猜想。为什么飞机坠毁前并没有发出无线电求救信号?航空专家克里斯·耶茨表示:“可能飞机下降非常快,快到飞行员来不及发出紧急呼叫。”尽管航空专家强调现在猜测坠机事故的原因还太早,但他们指出可能多个因素共同作用才导致了灾难性后果。


  法航首席发言人布鲁斯表示,可能是闪电击中飞机,造成飞机损坏。但是,一些专家怀疑单单闪电是否足以使飞机坠毁。闪电因素在航空事业伊始就被考虑在内。在飞机低空航行时,闪电是非常普遍的。由于现在飞机很容易就能避开热带风暴,所以遇到闪电的概率在减少。“飞安基金会”主席兼首席执行官比尔·沃斯表示,飞机机身表面可以引导和释放电流,而且会经过抗强电磁冲击试验。


  现在的飞机通常是靠FBW系统(电波导航系统)飞行。A330拥有先进的FBW控制系统,以及4套备用供电系统。如果需要,飞行员可以通过飞机方向舵手动控制飞行。此前飞机发出自动警告称出现电力故障,这也说明飞机并未立即全面瘫痪。事实上,空客FBW系统能够令飞机按预定航程飞行,这大大限制了飞行员操控飞机的能力。如果朝一个方向踩踏方向舵过于用力或者过快,飞机就会忽略人工操作而继续按原定方案飞行。这本是为防止飞行员操作过头而造成飞机失速、旋转等问题的设计。但是随着电力系统开始失效,飞机已经不能快速正确的对人为操作进行控制。

        在2001年11月12日,美国航空587航班的空难中,飞机仅遇到很轻微的颠簸,但副驾驶过重地踩下了方向舵踏板导致垂直尾翼断裂。这一操作失误直接导致飞机坠毁。

 





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