堅固的機身和完備的應急設備

zhonghaonan

作為一名機長，身邊的朋友問我最多的問題就是：在顛簸過程中看見飛機“翅膀”來回晃動，它會不會折斷��？事實上，被稱為“工業(yè)之花”的航空制造業(yè)，集合了材料科學、化學、電子學、空氣動力學、物理學、機械、鍛壓鑄造等所有現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的頂尖科技。以我對飛機的了解，機翼是整個機身最牢固的部分，它絕對不會因為飛機的顛簸而折斷。  
　　現(xiàn)代飛機的機翼不管是從平面還是從橫截面來看，都需要蒙皮、縱向加強構(gòu)件和翼肋共同承受機翼上的載荷。科學家對機翼強度進行了計算，結(jié)果表明機翼結(jié)構(gòu)完全滿足強度和剛度的要求，能安全、可靠地完成機翼所應承擔的任務。同樣，飛機制造工程師也會對飛機進行飛機機翼應力測試：飛機被上千根鋼索來回拉扯，機翼和機身達到夸張的90度，但機翼并不會折斷。機翼的強度設計要求飛機在最大自然受力1.5倍的情況下依然完好無損。所以，飛機遭遇再強烈的顛簸，機翼也不會受損。
　　飛行員時刻面臨不可預知的挑戰(zhàn)
　　機翼上的總體內(nèi)力——彎、剪、扭力是由機身提供支反力來平衡的。機翼上所有的彎、剪、扭力都能傳到機身上，而結(jié)實的機身在龍骨和蒙皮的包裹下就猶如金屬“雞蛋殼”，顯得更為堅固。近期，波音777出現(xiàn)過兩次事故，均是飛機在操縱失誤或者失去動力的情況下從幾十米的高度墜落地面。堅固的機身承受了大量載荷而沒有變形，為機組組織旅客緊急撤離贏得了時間。
　　同樣優(yōu)秀的空客飛機在一次迫降奇跡中也展現(xiàn)出優(yōu)異的性能。近期，被大家熱捧的《薩利機長》在民航圈引起了轟動。這是一次現(xiàn)代大型民航飛機在低高度雙發(fā)失效的情況下平安迫降的奇跡，也是一堂大型飛機在水上迫降的經(jīng)典教學課。在這個經(jīng)典案例的背后，是薩倫伯格機長和機組成員系統(tǒng)扎實的飛行訓練、臨危不懼的心理素質(zhì)、精益求精的飛行技術(shù)，也是展現(xiàn)現(xiàn)代民航飛機安全的系統(tǒng)設計、牢固的機身、優(yōu)良的制作工藝，以及多套備份系統(tǒng)保證安全的最好例證。
　　由于科技的進步，發(fā)動機的安全性能得到了大幅的提高，兩臺發(fā)動機同時失效的概率幾乎為零。所以，現(xiàn)代大型民航飛機出現(xiàn)雙發(fā)失效的情況，那幾乎就是飛機遇到的最嚴重的故障了。此時，飛行員將會面臨巨大的挑戰(zhàn)。發(fā)動機幾乎是飛機上所有系統(tǒng)工作的動力來源，一旦兩臺發(fā)動機同時失效，所有的關(guān)鍵系統(tǒng)都會受到影響。這時候增壓系統(tǒng)基本無法工作，客艙空調(diào)無法啟動，多套液壓系統(tǒng)可能丟失，電力系統(tǒng)受到嚴重影響，飛行操縱系統(tǒng)也會受限。
　　當飛機沒有發(fā)動機提供動力時，只能依靠重力產(chǎn)生速度，像滑翔機一樣飄降。如果在接地之前不能成功啟動發(fā)動機，就只能繼續(xù)下降高度來保持滑翔速度，直到接地。在這樣極端的情況下，對飛行員和飛機都是極大的考驗。但在哈德遜河的迫降奇跡中，由現(xiàn)代工業(yè)科技制造的飛機和接受科學系統(tǒng)訓練的飛行員，幾乎用滿分回應了這次考驗。
　　堅固的機身和完備的應急設備
　　薩倫伯格機長在操縱這架沒有動力的空客A320客機時，是通過保持飛機的俯仰角來控制垂直下滑軌跡的，只有合適的俯仰角才能讓飛機保持最佳的滑翔速度。與此同時，空客的電傳操縱系統(tǒng)也發(fā)揮出了自身的優(yōu)勢。當飛行員在側(cè)桿上的操作變?yōu)殡娦盘柋粰C載電腦接收處理時，空客飛機的飛行包線保護功能之一便是在低速飛行時，即使飛行員將側(cè)桿推到底，機載電腦控制的飛機也不會失速。
　　在飛機觸水前的最后關(guān)頭，薩倫伯格機長將所有注意力放在了控制飛機的姿態(tài)上。事后數(shù)據(jù)顯示，他的操作堪稱完美：在迫降時，飛機仰角為9.8度，機翼保持水平，坡度不超過1度，飛行速度為232公里/小時。飛機在觸水后減速，慢慢浮在水面上。
　　在地速幾百公里/小時的沖擊下，飛機即使迫降在水面上，也和迫降在堅硬的地面上受到的沖擊是一樣的。但由現(xiàn)代工業(yè)科技制造的空客飛機保持了很好的密閉性和完整性。飛機接水后，雖然尾部因為強大的沖擊力而出現(xiàn)了破損，水從那里涌入，但飛機的重心設計讓機身的大部分浮在水面上，這才使飛機上的旅客和機組能安全撤離。飛機上的旅客全部撤離后很久，飛機也沒有下沉，隨河流漂浮，為最后飛機的打撈和迫降數(shù)據(jù)的收集奠定了堅實的基礎。
　　在這次水上迫降中，空客A320體現(xiàn)了非常高的可靠性，全新設計的座椅和安全帶在強大的沖擊力下對旅客起到了很好的保護作用。這架飛機上也配置了數(shù)量足夠的浮力坐墊和救生衣，并裝備了包括前置緊急滑梯/救生筏等救生設備，使得這次事故最終沒有造成人員死亡。在水上迫降后，約64名旅客使用了前置緊急滑梯/救生筏，只有少數(shù)人受到冷水浸泡傷害。
　　當然，美國國家運輸安全委員會也提出了建議：沒有考慮空客A320飛機的客艙安全設備在水上迫降期間可能遭受的結(jié)構(gòu)損壞和泄漏，這使得尾部緊急滑梯/救生筏在撤離時無法使用。應急救生索也沒被找到，它們本可以被用來協(xié)助兩翼上的旅客免于落水。
　　飛機如何“保護”自己
　　在人類的航空史上，載人飛機幾乎沒有成功在水面上迫降過。為了收集數(shù)據(jù)，1944年9月20日，兩名美國試飛員冒險駕駛B-24轟炸機迫降在弗吉尼亞州的詹姆斯河上。飛機雖然遭到徹底破壞，但飛行員平安無事。在這次水面迫降后，飛行專家總結(jié)：在水上迫降時，起落架應收起，防止起落架在入水時突然遇到阻力，讓飛機沖進水里；飛機的襟翼應放下，減緩飛機在接水時的速度；在迫降時，飛機機頭一定要呈抬升姿勢，國際特價機票這樣對減弱入水沖擊和延長后期漂浮時間更有效。
　　很顯然，優(yōu)秀的薩倫伯格機長知道這些，他多年的飛行經(jīng)歷和對飛機的精準控制起到了決定性作用，他在這次水上迫降過程中做到了：保持好飛機姿態(tài)，分析綜合情況和采取正確的行動，在情況允許下盡快著陸。他總是盡力讓飛機保持在最佳的飛行軌跡上，最終決定使用2檔襟翼進行水上迫降幾乎是最合理的選擇。
　　薩倫伯格機長的第二個動作就是啟動APU。看到發(fā)動機失效后，薩倫伯格機長就把點火電門放到了啟動位。這個動作的目的是給發(fā)動機提供連續(xù)點火。但是后來的調(diào)查顯示，當時發(fā)動機并沒有熄火，是發(fā)動機核心機遭鳥擊損壞，無法繼續(xù)驅(qū)動風扇，從而失去了推力。
　　于是，機長啟動了APU，通過確保飛機主要電力來源以及使飛機保持正�？刂撇⒕S持飛行包線保護（其中一項是失速保護），改變了飛機水上迫降的結(jié)果。APU是飛機上的一個動力裝置，它不能提供推力，但可以提供電源引氣。有APU提供電源，飛機就能遵守正常法則——這是針對空客飛機的一個術(shù)語。在這種狀態(tài)下，航班時刻表查詢飛機具有保護功能，可以確保飛機不會失速。從分析數(shù)據(jù)來看，該航班在下降過程中大部分時間都速度偏慢。但正是因為遵守了正常法則，飛機才能始終處于安全范圍內(nèi)。
　　事實上，雙發(fā)失效水上迫降是極其罕見的情況，飛行員不會專門進行這方面的特別訓練。在雙發(fā)失效時，飛機的操縱性能也和平時有很大不同，所以飛行員不能精確操縱是正常情況。薩倫伯格機長通過啟動APU，用飛機能力彌補了人力缺陷，獲得了最好的結(jié)果。
　　每一次空難都是民航發(fā)展前進的契機，每一次血的教訓都會讓人們避免重蹈覆轍。這次事件發(fā)生之后，美國國家運輸安全委員會要求所有的發(fā)動機進行小型和中型鳥類吸入測試，并要求航空公司加強對飛行員應對低高度雙發(fā)失效的訓練。
　　在這次奇跡中，機組和飛機上所有的旅客都是幸運者。機組盡了最大努力，運用了平時積累的知識，作出了正確的決策。現(xiàn)在這架拯救了158條生命的報廢的空客A320飛機被“拴”在紐約曼哈頓的巴特里·帕克城碼頭，在讓大家參觀之余，細細體會這次奇跡背后，現(xiàn)代科技是如何保證飛行安全的。
　　飛機是人類文明和智慧的結(jié)晶。從100多年前萊特兄弟駕駛飛機飛上藍天起，人們就一直在追求提高飛行的安全性。民航業(yè)發(fā)展的100年，也是人類追求飛行安全的100年。如今，現(xiàn)代科技加上成熟的民航管理系統(tǒng)正在以一種緊密的方式運行，形成了完整的閉合鏈條以保證飛行越來越安全。