飞机解体:空中最严重的一种事故

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  马航MH370的失联,有业内人士在收集初步信息后怀疑其有高空解体的可能性。
  空中解体是所有空难中最少发生的一种事故,但一旦发生,后果也为最惨重。
  在飞行过程中,机舱是一个完全密闭的空间,位于平均在1万米高空的机舱,内外存在很大的压力差。一旦机体出现结构性损坏,就可能导致飞机解体,像气球爆炸。
  飞机解体后,主体部分会在空中盘旋坠落,乘客和机组人员则会完全暴露在不足以维持生命的稀薄空气与约摄氏零下45度的低温中。巨大的压力差、缺氧和超重状态可能会让包括飞行员在内的所有人失去意识,无法动弹。
  2002年5月25日,台湾“中华”航空611飞机在9000米高空解体,乘客从密闭、加压的机舱中被突然抛向空中,体内的空气因失压向外溢散,瞬间便昏厥过去。

何为金属疲劳?


  任何一种型号的飞机在投入使用之前,都会经过大量精细的计算机建模和运营验证,其机身强度都会留很大的安全余量,因此完全因结构设计导致的解体可能性非常小,尤其是像波音777这种先进的机型。
  通常引起飞机高空解体的是气流、撞击、爆炸甚至被导弹击中等外部因素,但其自身存在的故障,比如之前碰撞留下的裂痕或金属疲劳也可能导致飞机解体。
  世界上首款商用喷气客机——哈维兰彗星型客机被勒令停飞的原因正是金属疲劳。这款由英国哈维兰公司研发、1949年出厂的民航机,是第一种以喷射引擎为动力的民用飞机,以0.5厘米的铝制蒙皮包覆,飞行高度可至10000米高空。而该型客机投入服务后,接连两次在空中解体,后调查发现其存在内在的结构性缺陷,过度的内部应力会导致金属疲劳。
  顾名思义,金属疲劳是指金属在长时间反复受力后,造成原有的强度衰弱,甚而产生裂缝的现象。这就好比不停地折弯一根细铁丝,当细铁丝受力积累到一定程度,就会出现裂缝。
  这种裂缝最初可能非常细微,但在飞行过程中,由于内外的压力差,裂缝会不断增大。因此,所有飞机都需定期检查、维修、更换零件。
  飞机的金属疲劳主要是因为反复起降。起飞或降落时,机舱会持续加压或减压,在这个过程中机身金属反复弯曲,使得机体金属不断弱化,并最终导致更为致命的空中解体事故。
  1989年2月24日,美联航一架747型飞机在从檀香山飞往新西兰的途中,飞机爬升到7000米时,就曾因货舱门撕裂,瞬间“爆炸”失压,机身侧面出现大洞,9名乘客被吸出客舱坠入太平洋。
  剧烈的飞行动作,比如翻筋斗、倒飞、高速小半径转弯、极限加速等都会加剧飞机的金属疲劳。这是因为飞机在进行非直线运动时所承受的力要超出正常飞行时的数倍(客机通常最大是3.5倍,战斗机通常最大是9倍),这就好比你拿着一个装满水的塑料袋,然后拼命地甩动,最终塑料袋会承受不了水的重力和离心力而破裂一样。
  2006年底,美国一架第三代战机F-15也由于金属疲劳的原因,出现飞机大梁断裂,造成飞机空中解体。为此,F-15停飞长达半年之久。
  不过,这似乎不太可能发生在波音777身上。因为,波音777通常用于长距离飞行,起降频率少得多,机身承受的压力也少很多。
  维修不当也是导致飞机解体的原因之一。前面提到的台湾“中华”航空611就是因此在高空中解体的。
  这架“中华”航空611此前执行任务时,机尾擦地损伤,但航空公司仅用一块面积与受损机体类似的铝板覆盖,并没有按波音公司指定的维修指引,更换整个受损部位。最终在多次飞行后,累积的金属疲劳造成损伤处裂开,并造成飞机解体,导致206名乘客及19名机组人员全部遇难。

  航空史上,因维修不当造成的最严重的空难事故,莫过于1985年的日本航空JAL123事故,因为在维修受损机体时少打了一排铆钉,导致波音747客机的垂直尾翼脱落,酿成了520人死亡的历史上最惨烈单机空难。

无法断定的各种可能性


  值得注意的是,失联的马航MH370在2012年8月曾在上海浦东机场与东航的空客340发生剐擦,导致右翼翼尖脱落。航空专业人士分析,维修或保养不当,受损部分在转向时很可能出现应力性断裂。若无类似受损情况,12年不到的服役时间,马航MH370不至于出现严重的金属疲劳。
  与金属疲劳相比,爆炸是导致飞机解体更直接、更彻底的原因。当然,引发飞机爆炸的原因很多,可能是设计缺陷,也可能因为遭受恐怖袭击、甚至导弹击中。
  前者最著名的例子是美国环球航空公司的TWA800号航班。这是一架1996年在大西洋上空解体的波音747-200型客机。
  经过长达4年的调查,美国国家运输安全委员会的结论是,当时TWA800班机首先用罄燃油的机腹油缸,充满燃油挥发而成的燃油气体,与缸内的空气混合成为可燃气体,而不巧缸内的电动油泵的电线绝缘体有损伤,发生短路而产生火花,点着油缸里的可燃混合气体,引起爆炸,导致飞机解体。
  而1988年发生的洛克比空难则是遭遇了恐怖袭击。恐怖分子事前将定时炸弹放在托运的行李中,最终客机在空中瞬间爆炸解体,失去联络。此事件也直接导致泛美航空破产。
  当时,爆炸物恰好被放在前舱,这直接瞬间摧毁驾驶舱和飞行控制系统,阻止机组发出任何告警信号。
  由于存在炸弹这种风险,现在航空公司对转机托运行李等环节格外重视,人和行李是不能分开的,没有登机的人的行李必须下飞机,不允许有人不在行李在的情况。
  航空史上,民航客机被导弹击中,在空中爆炸解体的事情也不止一次发生。1983年9月1日清晨,大韩航空007号班机进入苏联领空,被苏联战斗机误认为是美军侦察机,后者发射两枚空对空导弹将其击中,当场解体,导致全机246人死亡,无一生还。
  再如伊朗航空IR655号航班,在伊朗水域内遭美国海军“文森斯”号宙斯盾巡洋舰击落,290人罹难。
  此次MH370失联后,被拿出来做比较最多的是5年前的法航事故。2009年6月1日,法国航空公司一架从巴西里约热内卢飞往巴黎的航班在大西洋上空失事,造成228名乘客全部丧生,这是此次失联事故前最神秘的一起空难事故。也因为法航的AF447航班所采用的空客A330型客机,当时被称为是现代历史上最安全的机型,飞机上有非常先进的自动驾驶设备。与此次事故相似的是,飞机在失事前几分钟也与控制中心几无联系,不知不觉就失踪坠毁。
  对于失事的原因,在答案揭开前有两种猜测,一是认为飞行员缺乏经验、操作失误导致悲剧发生,另一种观点则认为是因为飞机上的速度监视器出现故障导致事故发生。随着分析人员对黑匣子所保存的数据深入解读,飞机失事的原因逐渐清晰。
  通过对飞机残骸和黑匣子数据的分析,法航447航班坠毁的原因,的确是飞机上的速度监测器出了问题,而飞行员在这种情况下没有控制好飞机。
  在空速指示器失灵后不久,飞机失控、失速、迅速下落。飞机直到坠毁前最后一秒还完好无损。多数打捞起来的残骸面积不超过1平方米。切割线呈明显角度,显示飞机并非垂直坠入海里,而是以机头向上略微倾斜接近水平的角度砸向大海。
  此时,已距离事故发生过去了4年,而失事飞机的黑匣子则是在事故后2年才被发现。
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