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俄航SSJ100客机迫降起火,到底咋回事?(科普.时评) 精选

已有 6532 次阅读 2019-5-7 12:09 |系统分类:科普集锦

沈海军

昨天(56日),受到上海电视台邀请,做客新闻综合频道《新闻约见》,就前一日俄航SSJ-100客机迫降起火事件原因进行了解读。鉴于社会各界对与此事高度关切,同时也为了给大众们普及一下飞机雷击以及空难逃生的相关知识,故特写此文,发表自己的一些个人观点。

一、俄航SSJ100客机空难大致经过

201955日晚,按计划,一架俄罗斯航空公司的SSJ100(苏霍伊超级喷气-100 Sukhoi SuperJet-100)客机执行莫斯科—摩尔曼斯克航线的飞行任务,该航班编号为SU1492

天气状况不佳,飞机起飞20几分钟,上升到约2公里的高度后,机组成员向地面塔台发出了遇险呼救信号,称客机被闪电击中,无线电通信设备和其他电子设备出现了故障。接到请求后,莫斯科谢列梅捷沃机场紧急为该机安排了备降跑道,并做好了地面消防救护准备。随后,在塔台的引导指挥下,客机返回莫斯科谢列梅捷沃机场,进行了迫降。然而飞机降落时第一次并没有成功;第二次降落时发生硬着路,出现了严重的跳起(也称为山羊跳,或“海豚跳”),该过程中一个起落架断裂,发动机受损,客机尾部燃起了大火,浓烟滚滚。

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1 乘客们逃离客机

事故发生后,机组人员紧急组织旅客逃生,由客机前部紧急逃生滑梯进行逃生。同时,消防队对机身进行灭火,但火势较大,一时无法迅速扑灭。此次空难伤亡惨重,烧毁的客机中共载有78人,其中37人生还,41人遇难(包括一名机组人员和两名儿童)。

 二、SSJ100到底是一架怎样的飞机?

 在讨论空难原因之前,我们先来看一看,当事客机SSJ100是一架怎样的飞机。

l  世界著名航空巨头的产品,世界一流的技术水平

SSJ100客机的制造商为世界知名的俄罗斯航空巨头苏霍伊集团,不过苏霍伊更擅长研制军机,譬如著名的苏-27战斗机。在进入21世纪后,俄罗斯航空业从百座级以下小型支线客机开始起步,由苏霍伊集团牵头,在美法德意等国的技术协助下,推出了苏霍伊超级100型客机小型客机项目,也就是本文的简称SSJ-100

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2 国际顶级技术水准设计的SSJ100客机

由于SSJ-100是苏联解体后首个俄罗斯自主研发的新项目,备受俄国政府重视,苏霍伊公司也是尽可能让SSJ100用上最好的技术。比如其采用了与737320等主流干线客机一样的气动布局和电传操纵技术,机载电子设备、飞控系统都是来自法国、意大利、德国的国际顶级厂商提供。在发动机选择上,则采用俄国老牌航空发动机设计局土星设计局牵头,与欧洲顶级发动机厂商法国斯奈克玛公司合作推出的SaM146发动机。应该讲,SSJ100的整机技术水平放到国际上也属于顶级水准。

l  SSJ100客机总体上来讲还是较为成功的

同样由于高度重视,SSJ-100的研发与生产进度非常顺利。目前,SSJ100早已通过欧洲航空安全局的适航认证,它是俄罗斯首架按照西方适航体系研发的客机,采用了最为先进的全数字化技术,已经生产交付了180余架(这一数据比竞争对手我国的ARJ21要好很多,ARJ21加油!),总订单超500架,包括俄罗斯航空在内的全球十余家航空公司都在使用该飞机。

从飞行记录来看,该机的最近7年里共发生了5次较大的事故:

201259日,一架SSJ100飞机在印度尼西亚首都雅加达进行演示飞行时撞山坠毁,机上37名乘客和8名机组人员全部遇难;

2013721日,一架SSJ100飞机在冰岛凯夫拉维克进行大侧风降落测试过程中机腹接地并冲出跑道,机上5名机组人员中有1人受伤;

2018712日,一架SSJ100飞机在莫斯科附近进行试飞时,因为飞机右侧起落架没有完全展开,飞行员在飞机燃料耗尽后,在跑道上硬着陆,飞机轻微损伤;

20181010日,俄罗斯雅库特航空一架SSJ100飞机在雅库茨克机场降落时冲出跑道。机上载有91名乘客和5名机组人员,事故造成4名乘客受伤。

201955日,俄航SSJ100客机迫降起火,41人丧生。

5次重大事故共造成86人遇难,事故率较高。尽管如此,前面这四起事故中造成人员伤亡的三起最后都正事与飞机本身的设计和制造无关。至于本次空难,尽管尚未定论,但俄官方显然早已将肇事原因归结为雷击导致的飞机操纵问题,即外部因素。

总之,不管是技术水平,生产交付,还是适航来讲,SSJ100客机总体上来还是较为成功的;尽管本次空难给SSJ100蒙上了一层厚厚阴影。

三、SSJ100客机迫降起火与雷击直接相关

根据目前已有的资料,笔者认为本次SSJ100客机空难与雷击直接相关。

l  遭雷击后的飞机安全吗?

众所周知,紧贴着地球表面的一层大气为对流层,对流层上方的一层大气为平流层。平流层空气是水平流动的,离地面较高,没有风雨、雷电等自然现象,换句话说,风、雨、云、雾、雪等气象变化仅在对流层内发生,因而绝大多数情况下飞机都选择在平流层内航行,这样以来,飞行起来将十分安全。尽管如此,飞机总是要起飞、降落以及在机场停放的,这时难免不会遭到雷击。

根据国际民航组织的报告,飞机遭雷击是常有的事,飞机每飞行数万小时就可能会遭雷击一次,但大多数情况下飞机都能够安全降落,机毁人亡的重大事故只占其中的极少数。之所以如此,主要原因如下:

在空气吹拂、水气摩擦、带电云团感应以及雷击之下,空中飞行的飞机很容易就变成一个巨型的带电体。所幸的是,由于飞机大多是由轻金属构成,对电磁场具有屏蔽作用,加上静电荷或者电流通常又会流经飞机的金属表面而最终通过翼尖、机翼后缘或机身伸出的放电刷释放出去。

因此,总的来讲,即使是遭到雷击,飞机内部的乘客及设施基本上应该还是安全的。image.png

图3 飞机遭遇雷击

l  雷击对飞机的危害

尽管遭到雷击时,飞机乘客及设施基本上是安全的,但雷击仍然会给飞机或飞行安全带来一定的危害,少数情况下甚至会导致灾难性事故的发生。

首先,雷击可能损伤机体的金属表面,在雷电击中点、机翼后缘、蒙皮接缝及放电点等处导致金属材料熔化、表面涂层烧焦,蒙皮上留下凹坑、甚至烧蚀洞。第二,雷电形成的高电压可击穿飞机的雷达罩,甚至伤害到机载雷达。第三,雷击产生的光辐射,可能造成飞行员暂时失明。加上巨大的雷鸣也会给飞行员心理恐慌,手忙脚乱之下飞行员易造成飞行事故。第四,雷击以及电流流经飞机表面时会产生强大的电磁场,这种电磁场有可能使飞机设备磁化而无法正常工作。如无线电通讯受干扰、电传操纵/飞控系统受损等。此外,当油箱被闪电击中的话,也有可能发生油箱燃烧或爆炸的恶性事件。

l  SSJ100客机迫降起火,雷击或是主因

目前这架客机的起火原因尚不清楚,但是种种迹象表明,飞机起飞后曾遭遇雷击,雷击或是主因。本次SSJ100客机升空后,遭遇了雷击,并导致记载设备与航电系统受损,一度与地面塔台之间无线电通讯中断,这一点已经得到旅客、机组人员、塔台和天气预报部门证实。

笔者认为,雷击极有可能使得该飞机的电传操纵系统/飞控系统受损,甚至部分操纵功能失灵,进而导致飞机难以操控,最终飞行员硬着路、起落架折断、机身/发动机擦地,并使得燃油系统漏油起火。当然,这里也不排除飞行员临危出现了不当操作因素。

 四、飞机雷击预防与逃生

l  飞机防雷击“四字要诀

现代飞机的防雷击措施可以总结为四个字:避、放、导、防。所谓,就是飞行员通过对雷电的监测,让飞机尽可能远离雷电云带。所谓,就是在机翼、翼尖或机身等处安装的放电刷,排放静电和雷击电荷。此外,许多飞机还装有避雷带,在飞机着陆或停放时,避雷带连接地面相接,把剩余静电传给大地。所谓,就是在雷达罩、复合材料垂尾等非金属结构中安装良导体分流条,分流条可迅速将雷击电流疏导至飞机表面蒙皮,进而由放电刷释放掉。所谓,就是在设计飞机时,就要充分考虑到雷击问题。

l  客机逃生知多少

关于本次SSJ100空难,俄航人士透露,一些乘客在逃生时从行李架上拿行李,耽误了飞机舱后侧乘客撤离,使得一些本可以得救的人在火灾中丧生。

 鉴于上述的“无语”行为,笔者这里大致介绍一下客机逃生的基本常识。

首先,旅客要学习并掌握一些客机逃生的基本知识,譬如登机后空姐会有逃生预演或者座位背上有安全逃生指南供旅客观看;旅客要知道逃生通道在哪里,怎么用氧气罩、充气救生背心,怎样做好防冲击姿势、怎样保持正确跳滑梯的姿势等。

第二,旅客要信任客舱乘务员,逃生时听从其指挥,毕竟他们是客舱内唯一接受过专业训练的人,没有人比他们更了解当前飞机的内部结构以及最佳脱离路线等状况。

第三,客舱失火出现浓烟后,不要大声呼叫,不要擅自打开通风口,这样反而会加大对烟雾的吸入。

第四,听从安全指令,取下身上钢笔、发夹、珠宝首饰、手表、高跟鞋等尖锐物品,以免跳滑梯时使滑梯泄气,进而影响后续人员逃生。

第五,离开滑梯后,要迅速逃离飞机,逃到安全区域后,听从乘务员指挥,聚集到一起,清点人数,以利于救护伤者或救助其他未脱险的旅客。

图4 本次SSJ-100空难中,一些人逃生时还拿着行李

最后,紧急撤离时不要携带任何行李,行李很贵重,但生命更宝贵。

附 2019年5月6日 上海电视台《新闻约见》

   

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