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揭秘万米高空失守的风挡玻璃和飞机自动驾驶
  • 2018/5/23 11:28:08
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:电脑报
  • 作者:
【电脑报在线】万米高空、零下40℃严寒、副驾驶险因失压被“吸”出驾驶舱外…… 这个惊险程度丝毫不输电影剧情的场景,上周一就发生在了四川航空由重庆飞往拉萨的3U8633航班上。

事件回放:毫无征兆的危机

“没有任何征兆。”

从这架空客A319上走下来的机长刘传健,在过去的几天里已经收获了无数赞美,但回忆起5月14日那场备降,他最大的感受仍然是“毫无征兆”。

当天早上6时27分,刘传健执飞的川航3U8633航班从重庆江北机场起飞前往拉萨。但就在飞机起飞后30分钟、飞至四川雅安宝兴县境内时,意外发生了——刘传健注意到,驾驶舱右座风挡玻璃上赫然出现了一道裂纹。

机组成员当即向空管部门申请下降高度并请求备降至成都双流国际机场,但几乎就在同时,驾驶舱突然传来“轰”的一声爆响,开裂的风挡玻璃果然没能承受住高压发生爆裂。没等副驾驶徐瑞辰反应过来,巨大的气压差就险些将他完全“吸”出舱外,好在安全带将他拉了回来。

事后媒体拍摄的驾驶舱内景

但驾驶舱已在失控的边缘:仪表盘直接被掀起、多个自动化设备故障、混乱而模糊的无线电语音……更可怕的是,在这个飞行高度上,从破裂的风挡玻璃处疯狂涌入的寒风更将驾驶舱的温度降低到了零下40℃左右。

事后有网友形容,这几乎就如同在四季如春的城市里推开了一扇“任意门”门后是南极凌冽的10级寒风,

千钧一发之际,进行过无数次“玻璃爆破”演练的机长刘传健意识到,在这样的情况下只有按照流程有序处理才能避免飞机失控,造成更大的灾难。在这条航线上飞了上百次的他,在自动设备全部失灵的条件下靠目视下降飞机高度来为机舱减压,同时在戴上掉落的氧气面罩后向地面发出了7700紧急代码。

7点42分,在成都区域空管部门的配合下,刘传健借着腾出“空中绿色通道”手动驾驶3U8633航班安全降落,此时,机上惊魂未定的乘客走出舱外才发现,驾驶室右侧的风挡玻璃已经没了,同时,因为飞机超重且反推设备不能工作,飞机轮胎也因为触发保护机制而瘪气。

脱落的风挡玻璃其实很“顽强”

高高原航线遇险、奇迹备降、全民盛赞,3U8633航班机组人员在危机中表现完美,但飞机驾驶舱的风挡玻璃为何会脱落?

截至记者发稿时,仍未有确切的调查结果。

本次事件中的飞机为法国空客公司制造,机号A319/B-6419,于2011年7月26日加入川航机队。事情发生以后,法国民航安全调查分析局(BEA)立即派出了两名调查专员赴华参与事件调查,中国民用航空局在调查专员的支持下随即成立调查组。而根据5月16日民航局的初步调查通报确认:脱落的右侧风挡玻璃为该机原装件,投入运营至事发前,未有任何故障记录,也未进行过任何维修和更换工作。

飞机降落时拍摄的照片,风挡玻璃脱落的驾驶舱清晰可见

这就排除了此前很多媒体所推测的“维修操作不当”问题。

事实上,记者了解到,飞机的风挡玻璃一般有五到六层,主要有三个级别:外层、中间层和内层。其中,外层主要起防震和遮风挡雨作用,与民用汽车的前风挡玻璃效果类似,但强度极高,能够承受飞机在俯冲时因空气动力加热产生的高温;中间层则由加热电阻、导电加热膜、温度传感器组成,可起到加热防冰、防雾排雨的作用;内层更有厚达5~6厘米的保护层,起承压作用。

此前同样出现过破裂问题的B737机型风挡玻璃结构示意图

一般来说,飞机风挡玻璃出现问题的极

低。但只要任何一层出现缺陷,局部便会遭受高压,内部相互作用的应力释放后,将延壁后或者四周扩展,导致玻璃打穿、炸裂。

但在川航事后对同型号机型风挡玻璃的排查工作中,并未发现有任何会导致缺陷的局部质量问题。因此接下来要调查的就是A319机型在设计规范、制造工艺和材料使用等等环节是否存在缺陷,专家表示,如果风挡玻璃脱落与飞机原装质量有关,该型号飞机可能面临全面召回。

“被掀飞”的自动驾驶,本应有大用途

和“顽强”的风挡玻璃一样,没有在这次事件中派上用场的还有飞机上的自动驾驶系统。

飞机驾驶舱看似复杂,但起内部结构其实大体可以分为三大区域:头顶板、显示面板和操纵台,而自动驾驶则是贯穿这三大区域的核心系统。

比如位于飞行员上方的头顶板,利用这块区域,机组成员可以像操控电视机遥控板那样,轻松实现对飞机各个系统的操作,从调整飞机空调的温度到控制飞机电源,实现对飞机精细化控制。

A319/A320驾驶舱自动控制系统拆解图

位于正副驾驶中间的操纵台,则是飞行员可以操纵发动机油门并与地面进行通话的控制中枢,本次事件中,3U8633航班的机长刘传健在飞机自动设备失灵的情况下,正是借助位于操纵台的减速扰流拉杆、油门拉杆和襟翼拉杆来对飞机进行人为操控并实施备降的。同时,操纵台上的特制应答机还能在主要通信设备失效的前提下与地面进行间歇通信。

 

自动驾驶失灵时,手动操纵台将发挥重要作用

而位于驾驶舱前方的显示面板,正是这次3U8633航班风挡玻璃脱落造成的“重灾区”。这块目视即达的区域在一般情况下本应是机组成员最为关注的部分,导航、气象雷达、系统参数等主要信息都在这个地方集中展示。

风挡玻璃脱落后,被掀飞的显示面板大部分功能失效,没有以上自动驾驶系统的助力,刘传健不得不凭借上百次的飞行经验靠目视进行飞行,因此飞行员自身的选拔和训练在本次事件中也是关键。

3U8633所在的“高高原航线”上,发动机的推力要比低海拔地区更小,在这样的航线时候出现险情,对机长的执飞水平和心理素质都是巨大的考验。而据业内人士介绍,目前国内航空公司对副驾驶的飞行经历要求一般为500个小时以上,一般还会要求副驾驶在云贵高原、青藏高原等地区的“高原机场”有过飞行经历。满足这些条件的飞行员,才能刚刚满足参加“高高原航线”副驾驶培训的培训资格。对“高高原航线”执飞机长的要求自然更为严格,执飞时长超过800小时的飞行员方可申请“高高原航线”机长培训。

FlightRadar显示3U8633航班的飞行路线

培训内容恰好涵盖了理论知识和各种针对不同“高高原机场”的模拟机训练,包括滑行、拉升、降落和应急情况处理。

另外,如果飞行员身体状态欠佳,在执飞“高高原航线”的过程中就容易高原反应或其他不适症状,影响关键操作的反应灵敏度,降低应急操作能力。因此,每一名飞行员在进行“高高原航线”执飞任务还要接受血压、心跳等全面的身体健康状况检查。

刘传健正是从这样的考核和标准中走出来的。

链接·事发时飞机发出的“7700”代码是什么意思?

7700代码是民航界约定的遇到紧急情况的制定代码,在收到无线电询问信号时,这些制定代码通过特制的应答机进行回应。而应答机代码则由一组4位、8进制的数字组成,通过分配应答机数字组合,飞行管制人员可以快速对飞机状态进行区分。

应答机代号取值从0000到7777,共4096个。其中一些组合带有特定含义,如7700代表紧急状态,7500代表非法行为(如劫机)。采访这次川航的飞行员时也提到了,出事后机舱内噪音很大,无线电根本没法使用,应答机就是为这种情况准备的。看到这些代码管制人员就会做出相应的安排,比如优先着陆、消防车出动等等。

本文出自2018-05-21出版的《电脑报》2018年第20期 A.新闻周刊
(网站编辑:pcw2013)


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